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JP5380774B2 - 表面実装型側面発光装置及びその製造方法 - Google Patents

表面実装型側面発光装置及びその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、照明器具、ディスプレイ、携帯電話のバックライト、動画照明補助光源、その他の一般的民生用光源などに用いられる表面実装型側面発光装置（サイドビュー型発光装置）及びその製造方法に関する。
一般に発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子を用いた表面実装型発光装置は、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をする。また、この発光素子は、半導体素子であるため球切れなどの心配がない。さらに初期駆動特性が優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いという特徴を有する。このような優れた特性を有するため、ＬＥＤ、レーザーダイオード（ＬＤ）などの発光素子を用いる発光装置は、各種の光源として利用されている。
表面実装型発光装置は、発光素子と、これを搭載する搭載用リードフレームと、発光素子に導線を介して接続される結線用リードフレームと、各リードフレームの大部分を覆う樹脂成形体（第１樹脂成形体）と、発光素子を被覆する透光性封止樹脂（第２樹脂成形体を形成）を備えている（例えば、特許文献１参照）。第１樹脂成形体に設けられた発光面には、凹状の収納部が形成されており、発光素子が収納部に位置するリードフレームに載置されている。そして、発光素子の電極が結線用リードフレームにワイヤを介して結線された後、凹状の収納部には蛍光体を分散させた透光性封止樹脂が充填されている。
表面実装型発光装置には、表面発光（トップビュー型）と側面発光（サイドビュー型）がある。
サイドビュー型発光装置の構成は、リードフレームの配置を除いては、基本的にトップビュー型表面発光装置と同じであり、発光素子と電気的に導通可能なリードフレームが、パッケージの外部へ突出したものを、リードフレームの端部がパッケージ側面の同一面になるように折り曲げて光の出射方向を搭載用リードフレームの面と平行とすることができる。
なお、サイドビュー型発光装置は、ノート型パソコンのバックライト等に使用されることから、常時点灯、安定した光量が求められている。
一般に、高出力の表面実装型発光装置を安価に提供するための主流の樹脂成形体の成形は、その生産性の良さや熱に対する可逆的な特性から、熱可塑性樹脂を射出成形により形成されており、サイドビュー型発光装置においても同様であった（例えば、特許文献２参照）。
サイドビュー型発光装置は、凹部の周縁の幅がより薄くなった場合、熱可塑性樹脂を射出成形する方法により、樹脂成形体を成形することは、熱可塑性樹脂の流動性が悪く、困難であった。また、熱可塑性樹脂の流動性を良くするために、成形工程の温度条件を高くした場合には、金型が離形しないという不具合が発生していた。
この点を鑑み、熱可塑性樹脂に代え、熱硬化性樹脂を樹脂成形体に適用する技術が開発されている（例えば、特許文献１）。
なお、従来、射出成形方法によって、樹脂成形体を量産するときは、直列に並べられた複数の金型の最初のものに樹脂を射出充填し、その樹脂が順に隣り合う金型に注入される。樹脂が射出注入される部分は、サイドビュー型発光装置の樹脂成形体では、凹部の周縁部分となる（例えば、特許文献２）。
特開２００５−２５９９７２号公報 特開平１１−４５９５８号公報（図５）
しかし、近年、ノート型パソコンは、より小型軽量化かつ安価なものが求められており、それに伴いパソコンに搭載される発光装置自体も小型軽量化かつ安価なものが求められている。
さらに射出された熱可塑性樹脂が硬化した後、樹脂が射出注入される部分を押圧することにより、金型が外されるため、樹脂成形体は、この押圧に耐える強度を有する幅が必要であり、凹部の周縁の幅を狭くするには限界があった。特に、凹部の周縁の幅をより薄くしようとすると発光素子からの光が全て透過してしまい、発光面側への光取り出し効率が低下する。その一方、発光面側への光取り出し効率を高めるため凹部の周縁の薄肉部分に光拡散剤を多く含有させると、その薄肉部分を形成する熱可塑性樹脂の流動性が悪くなり、凹部の周縁の幅を薄くする成型が極めて困難となる。
また、単に熱可塑性樹脂に替わり熱硬化性樹脂を用いても、樹脂が硬化した後サイドビュー型発光装置の薄くなった凹部の周縁の薄肉部分や、装置の薄型に伴う複雑な形状に成形することは困難であり、適正な熱硬化性樹脂や工程等を選択する必要があった。
本発明は、小型軽量でかつ経済的なサイドビュー型発光装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明に係るサイドビュー型発光装置は、発光素子と、前記発光素子と電気的に接続される第１リードフレームと、前記発光素子と電気的に接続される第２リードフレームと、前記発光素子が載置される凹部が形成され、かつ、前記第２リードフレーム及び前記第１リードフレームが固定される第１樹脂成形体と、前記第１樹脂成形体の前記凹部内において、前記発光素子を被覆し発光面とするように設けられる第２樹脂成形体と、を有する表面実装型側面発光装置であって、前記第１樹脂成形体は、フィラー又は光拡散剤が含有されており、前記第１樹脂成形体は、前記凹部の周囲に、対向した２つの薄壁部分と、前記薄壁部分よりも厚く形成されて対向した２つの厚壁部分とを備え、前記薄壁部分および前記厚壁部分は、前記発光面側の壁上面において、前記凹部の周縁から装置端までの所定幅を有し、前記２つの薄壁部分は、前記所定幅が０．２ｍｍ以下であり、前記２つの厚壁部分のうちの一方には、前記２つの厚壁部分が対向する方向における側面の外側にゲート痕が配置されており、前記第２樹脂成形体は、前記第１樹脂成形体の前記凹部の上端まで充填されており、前記第１樹脂成形体と前記第２樹脂成形体とは熱硬化性樹脂であることを特徴としている。
本発明における熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂が好ましく、エポキシ樹脂の中でも、芳香族エポキシ樹脂のような不飽和結合を含むエポキシ樹脂を使用するよりも、反応性の高い不飽和結合を含まないエポキシ樹脂が好ましい。不飽和結合を有するエポキシ樹脂は、波長の短い光や熱により二重結合が切れたり、酸化されて、黄変着色や劣化の原因となることがあるからである。
本発明のエポキシ樹脂としては、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含有するエポキシ樹脂がより好ましい。
トリアジン誘導体エポキシ樹脂は、硬化速度が速いため、酸無水物等の揮発しやすい硬化剤を用いた場合であっても、硬化剤不足による未反応部分の残存が抑制されるからである。また、トリアジン誘導体エポキシ樹脂は、硬化前に常温で固体（例えば粉末）であって蛍光体の分散を補助する作用を持ち、硬化後には透明の樹脂となるものがより好ましい。また、エポキシ樹脂は、用途等に応じて適宜設計することが可能である。例えば、発光装置からの光が主に前方及び側方に均一に出射されるように、フィラーや光拡散剤を混合しておくこともできる。また、光の吸収を低減するために、暗色系の顔料よりも、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素といった白色系の顔料を添加しておくこともできる。このように、所定の機能を持たせるため、フィラー、光拡散剤、顔料、蛍光物質、反射性物質、遮光性物質、光安定剤からなる群から選択される少なくとも１種を混合することもできる。
前記構成によれば、流動性の高い熱硬化性樹脂を使用することで、凹部の周縁の幅がより薄くなったサイドビュー型発光装置の樹脂成形体を成形することができる。
そして、樹脂硬化不足や、蛍光体の沈降を抑制して、光学特性に優れ、かつ信頼性の高い発光装置が得られ、耐熱性、耐光性等に優れたサイドビュー型発光装置を提供することができる。
また、第１樹脂成形体と第２樹脂成形体の両者を熱硬化性樹脂にすることによって、第１樹脂成形体と第２樹脂成形体との界面の剥離を防止することができる。
熱可塑性樹脂と異なり、熱硬化性樹脂は表面に多数の反応性官能基を有しているので第１樹脂成形体と第２樹脂成形体との間に強固な接着界面を形成することができるからである。この強固な接着界面により、第２樹脂成形体が、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂のように熱膨張率の大きな樹脂を用いた場合、第２の成形体樹脂の熱膨張収縮による界面剥離を防止することができる。
一方で、図１に示すような発光面２の周囲となる前記凹部４０ｃの周縁の厚保壁部分に、ゲートを配置することで、応力割れを引き起こしやすいゲート、ウェルドラインを０．２ｍｍといった薄壁部分に配置せずに済み、熱膨張率の大きい熱硬化性樹脂が、熱による膨張収縮が起きても、パッケージの割れを抑えられる。
また、熱硬化性樹脂は、硬化後３次元架橋するため耐熱性を損なうことなく容易に組成を変更でき、適正な組成を選択することで耐光性の劣悪な芳香族成分を簡単に排除し、耐光性、耐熱性に優れたサイドビュー型発光装置の樹脂成形体を得ることができる。
そして、本発明の樹脂成形体は、後記するトランファ・モールド工程によって成形されることが好ましい。
流動性の高い熱硬化性樹脂の適用によって、トランスファ・モールド工程による樹脂成形体の成形は、射出成形ではできなかった複雑な形状を成形することができ、特に前記した極めて幅の狭い収納部周縁（０．２ｍｍ以下）を有する凹部を持つ第１樹脂成形体を容易に成形することができ、量産性、耐熱性、耐光性、密着性等に優れた樹脂成形体を製造することができる。
さらに、図１に示すような発光面２の周囲となる前記凹部４０ｃの周縁の厚保壁部分に、ゲートを配置することで、応力割れを引き起こしやすいゲート、ウェルドラインを０．２ｍｍといった薄壁部分に配置せずに済み、熱膨張率の大きい熱硬化性樹脂が、熱による膨張収縮が起きても、パッケージの割れを抑えられる。
さらに、本発明は、サイドビュー型発光装置の製造方法であって、前記第１樹脂成形体の前記凹部に相当する凸部を形成している上金型と、前記上金型と対で使用する下金型により、前記第１リードフレームと前記第２リードフレームとを挟み込む第１の工程と、前記上金型と前記下金型とで挟み込まれたときに、前記第１樹脂成形体の前記凹部を有する面と隣り合う側面側に備える注入口（ゲート）から、フィラーまたは光拡散剤が含有された熱硬化性樹脂をトランスファ・モールド工程により流し込む第２の工程と、流し込まれた前記熱硬化性樹脂を加熱して前記第１樹脂成形体を成形する第３の工程と、少なくとも前記上金型が取り外された状態で、前記発光素子が前記第１リードフレームに載置されるとともに、前記発光素子の第１電極と前記第１リードフレームとが電気的に接続され、前記発光素子の第２電極と前記第２リードフレームとを電気的に接続する第４の工程と、前記発光素子が載置された前記凹部内に熱硬化性樹脂を充填する第５の工程と、充填された前記熱硬化性樹脂を加熱して前記第２樹脂成形体を成形する第６の工程と、を有することを特徴としている。
前記サイドビュー型発光装置の製造方法では、上金型と下金型とで挟み込まれたときに、第１樹脂成形体の凹部を有する面と隣り合う側面に備える注入口（ゲート）から、熱硬化性樹脂をトランスファ・モールド工程により流し込むことによって、金型を外す際に第１樹脂成形体の凹部の周縁の薄肉部分に押圧が付加されず、さらに、樹脂のより良い流動状態も実現し、凹部の周縁の幅がより薄くなったサイドビュー型発光装置の樹脂成形体を提供することができる。
前記製造方法により量産性が良く、成形性に優れ、かつ製品として耐熱性、耐光性に優れたサイドビュー型発光装置を製造することができる。
本発明に係るサイドビュー型発光装置は、樹脂成形体の凹部の周縁の幅をより薄くすることによって小型軽量にすることができる。また、このことは装置に使用される樹脂が減量され、より経済的な装置を提供することができる。
本発明に係るサイドビュー型発光装置は、その製造方法において、熱硬化性樹脂であるトリアジン誘導体エポキシ樹脂を選択することにより、樹脂の流動性を高め、肉薄かつ複雑な形状の凹部を有した樹脂成形体を製造することができ、小型軽量かつ品質の高いサイドビュー型発光装置を製造することができる。
本発明に係るサイドビュー型発光装置は、その製造方法において、熱硬化性樹脂をトランスファ・モールド成形する工程を採用することにより、金型を外す際の樹脂成形体を押圧する位置の制約をなくし、かつ樹脂が流動しやすい金型の樹脂注入口としたことにより、肉薄かつ複雑な形状の凹部を有した樹脂成形体を製造することができ、小型軽量かつ品質の高いサイドビュー型発光装置を製造することができる。
以下、本発明に係るサイドビュー型発光装置及びその製造方法の一実施形態を図面を参照して説明する。ただし、本発明は、この実施形態に限定されないことは言うまでもない。
図１は、（ａ）にサイドビュー型発光装置を示す全体斜視図、（ｂ）にサイドビューの開口側からみた正面図、そして（ｃ）に（ｂ）において上方から見た概略断面図が示されている。
なお、図１（ａ）及び（ｂ）は、説明のため後記する第２樹脂成形体等については省略した図としている。
本実施形態におけるサイドビュー型発光装置は、発光素子１０と、発光素子１０を載置する第１樹脂成形体４０と、発光素子１０を被覆する第２樹脂成形体５０とを有する。第１樹脂成形体４０は、発光素子１０を載置するための第１リードフレーム２０と、発光素子１０と電気的に接続される第２リードフレーム３０とを一体成形し、パッケージの一部を構成する。
なお、以下の説明において、発光素子１０が載置されている側を発光面２もしくは主面側と呼び、その反対側を裏面側と呼ぶ。また、リードフレームが備えられた側を下面側、その反対を上面側と呼ぶ。
以下、本発明に係るサイドビュー型発光装置の各構成について詳述する。
＜発光素子＞
発光素子１０は、同一面側に正負一対の第１電極１１と第２電極１２とを有している。本明細書においては、同一面側に正負一対の電極を有するものについて説明するが、発光素子の上面と下面とから正負一対の電極を有するものを用いることもできる。この場合、発光素子の下面の電極はワイヤを用いずに、電気伝導性のあるダイボンド部材を用いて第１リードフレーム２０と電気的に接続する。
発光素子１０は、基板上にＧａＡｌＮ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体を発光層として形成させたものが用いられる。半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合を有したホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構造のものが挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を紫外光から赤外光まで種々選択することができる。
屋外などでの使用を考慮する場合、高輝度な発光素子を形成可能な半導体材料として窒化ガリウム系化合物半導体を用いることが好ましく、また、赤色ではガリウム・アルミニウム・砒素系の半導体やアルミニウム・インジュウム・ガリウム・燐系の半導体を用いることが好ましいが、用途によって種々利用することもできる。
こうした発光素子１０は、適宜複数個用いることができ、その組み合わせによって白色表示における混色性を向上させることもできる。例えば、緑色系が発光可能な発光素子１０を２個、青色系及び赤色色系が発光可能な発光素子１０をそれぞれ１個ずつとすることが出来る。なお、表示装置用のフルカラー発光装置として利用するためには赤色系の発光波長が６１０ｎｍから７００ｎｍ、緑色系の発光波長が４９５ｎｍから５６５ｎｍ、青色系の発光波長が４３０ｎｍから４９０ｎｍであることが好ましい。
本発明の表面実装型側面発光装置において白色系の混色光を発光させる場合は、蛍光体からの発光波長との補色関係や透光性樹脂の劣化等を考慮して発光素子の発光波長は４００ｎｍ以上５３０ｎｍ以下が好ましく、４２０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下がより好ましい。
発光素子と蛍光体との励起、発光効率をそれぞれより向上させるためには、４５０ｎｍ以上４７５ｎｍ以下がさらに好ましい。なお、比較的紫外線により劣化されにくい部材との組み合わせにより４００ｎｍより短い紫外線領域或いは可視光の短波長領域を主発光波長とする発光素子を用いることもできる。
発光素子１０は、一辺１ｍｍの略四角のものが実装可能で、一辺６００μｍ、一辺３２０μｍサイズ等のものも実装可能である。
＜第１樹脂成形体＞
第１樹脂成形体４０は、底面４０ａと側面４０ｂとを持つ凹部４０ｃを有している。第１樹脂成形体４０には、発光素子１０と、この発光素子１０を載置するための第１リードフレーム２０と発光素子１０と電気的に接続される第２リードフレーム３０とが、この第２リードフレーム３０及び第１リードフレーム２０を隣り合う位置に配置して発光素子１０を凹部４０ｃ内に位置するように形成され、パッケージを構成している。第１リードフレーム２０の第１インナーリード部２０ａは、凹部４０ｃの底面４０ａの一部を形成している。
第２リードフレーム３０の第２インナーリード部３０ａは、凹部４０ｃの底面４０ａの一部を形成しており、第１インナーリード部２０ａと所定の間隔離れている。凹部４０ｃの底面４０ａに相当する第１インナーリード部２０ａに発光素子１０が載置される。
凹部４０ｃの底面４０ａに相当する第１インナーリード部２０ａと、凹部４０ｃの底面４０ａに相当する第２インナーリード部３０ａと、第１アウターリード部２０ｂと、第２アウターリード部３０ｂとは、第１樹脂成形体４０から露出している。下面側の第１リードフレーム２０及び第２リードフレーム３０は露出し、側面側に折り曲げられている。これにより側面側から電気接続することができる。
凹部４０ｃは、開口方向に広口となるように傾斜を設ける。これにより前方方向への光の取り出しを向上することができる。凹部４０ｃは、傾斜を設けない凹部とすることもできる。また、傾斜は滑らかな方が好ましいが、傾斜面に凹凸を設けることもでき、第１樹脂成形体４０と第２樹脂成形体５０との界面の密着性を向上させることができる。凹部４０ｃの傾斜角度は、底面から測定して９５°以上１５０°以下が好ましく、１００°以上１２０°以下がより好ましい。
第１樹脂成形体４０の主面側の外郭形状は、本実施形態では略長方形としているが、楕円、円形、五角形、六角形等とすることもできる。凹部４０ｃの主面側の外縁形状は、本実施形態では略長円形としているが、楕円、矩形、五角形、六角形等とすることもできる。
第１樹脂成形体４０において、主側面に形成された凹部４０ｃの周縁と、発光面２の上面側および下面側の端面との間の幅Ｗは０．２ｍｍ以下と極めて狭いものに形成されている。ただし、この幅Ｗは０．１ｍｍ以下とすることができる。
前記したように、発光装置主面側は、発光装置上面側（トップビュー型発光装置における発光素子の収納部に該当する）と比べて、収納部を形成する面積が少なく、収納部をより大きく形成するためには、正面側に形成された凹状の収納部の周縁と、発光装置の上面側および下面側の端部との間の距離は、非常に短いものとする必要があるからである。
第１樹脂成形体４０の材質は、熱硬化性樹脂である。本実施形態においては、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂が用いられている。
なお、第１樹脂成形体４０に使用される熱硬化性樹脂は、トリアジン誘導体エポキシ樹脂に限らない。
その場合には、熱硬化性樹脂のうち、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種により形成することが好ましく、特にエポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂が好ましい。
第１樹脂成形体４０は、前記したようにパッケージとしての機能を有するため硬質のものが好ましい。また、第１樹脂成形体４０は透光性の有無を問わないが、用途等に応じて適宜設計することは可能である。例えば、第１樹脂成形体４０に遮光性物質を混合して、第１樹脂成形体４０を透過する光を低減することができる。
一方、サイドビュー型発光装置からの光が主に前方及び側方に均一に出射されるように、フィラーや光拡散剤を混合する。また、フィラーや光拡散剤と共に、光の吸収を低減するために、暗色系の顔料よりも、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素といった白色系の顔料を添加しておくこともできる。このように、所定の機能を持たせるため、フィラー、光拡散剤、顔料、蛍光物質、反射性物質、遮光性物質、光安定剤からなる群から選択される少なくとも１種を混合することもできる。
＜第１リードフレーム及び第２リードフレーム＞
第１リードフレーム２０は、第１インナーリード部２０ａと第１アウターリード部２０ｂとで構成されている。第１樹脂成形体４０の凹部４０ｃの底面４０ａは、第２樹脂成形体が充填されるまでは露出しており、発光素子１０が第１インナーリード部２０ａに載置される。この第１インナーリード部２０ａは、発光素子１０を載置する面積を有していればよいが、熱伝導性、電気伝導性、反射効率などの観点から面積は広い方が好ましい。
第１インナーリード部２０ａは、発光素子１０の第１電極１１とワイヤ６０を介して電気的に接続されている。第１アウターリード部２０ｂは、第１樹脂成形体４０から露出している部分である。第１アウターリード部２０ｂは、外部電極と電気的に接続されるとともに発光に伴い発生する熱を伝達する作用も有する。
第２リードフレーム３０は、第２インナーリード部３０ａと第２アウターリード部３０ｂとで構成されている。第２インナーリード部３０ａにおける第１樹脂成形体４０の凹部４０ｃの底面４０ａは、第２樹脂成形体５０が充填されるまでは露出している。この第２インナーリード部３０ａは、発光素子１０の第２電極１２と電気的に接続される。第２インナーリード部３０ａは、第２電極１２と接続できる面積を有していればよいが、反射効率の観点から面積は広い方が好ましい。
第１アウターリード部２０ｂと第２アウターリード部３０ｂとは露出しており、これによりサイドビュー型発光装置が実装される。また第１電極１１、第２電極１２を半田付けする時に第１インナーリード部２０ａと第２インナーリード部３０ａとの間が半田により短絡することを防止するため、電気絶縁性の絶縁部材９０を薄くコーティングすることもできる。絶縁部材９０には絶縁性の樹脂等が使用される。
第１リードフレーム２０及び第２リードフレーム３０は、鉄、リン青銅、銅合金等の電気良導体を用いて構成することができる。また、発光素子１０からの光の反射率を向上させるため、第１リードフレーム２０及び第２リードフレーム３０の表面に銀、金、アルミニウムや銅等の金属メッキを施すこともできる。
また、反射率を向上させるため、第１リードフレーム２０及び第２リードフレーム３０の表面は、平滑にすることが好ましい。
また、放熱性を向上させるため第１リードフレーム２０及び第２リードフレーム３０の面積は、広い方が好ましい。これにより発光素子１０の温度上昇を効果的に抑えることができ、発光素子１０により多くの電気を流すことができる。
さらに、放熱性を向上するため第１リードフレーム２０及び第２リードフレーム３０を肉厚にすることが好ましい。この場合、第１リードフレーム２０及び第２リードフレーム３０を折り曲げるなどの成形工程が困難とならない範囲で所定の大きさに切断する。
また、第１リードフレーム２０及び第２リードフレーム３０を肉厚にすることは、第１リードフレーム２０及び第２リードフレーム３０のたわみが少なくなり、発光素子１０の実装をし易くすることができる。
なお前記とは逆に、第１リードフレーム２０及び第２リードフレーム３０を薄い平板状とすることにより、折り曲げる成形工程がし易くなり、所定の形状に成形することも可能である。
第１リードフレーム２０及び第２リードフレーム３０は、一対の正負の電極である。第１リードフレーム２０及び第２リードフレーム３０は、少なくとも１つずつあれば良いが、複数設けることもできる。また、第１リードフレーム２０に複数の発光素子１０を載置する場合は、複数の第２リードフレーム３０を設ける必要がある。
＜第２樹脂成形体＞
第２樹脂成形体５０は、外部環境からの外力や埃、水分などから発光素子１０を保護するために形成され、発光素子１０から出射される光を効率よく外部に放出する。第２の樹脂成形体５０は、第１樹脂成形体４０の凹部４０ｃ内に形成されている。
第２樹脂成形体５０は、本実施形態においては、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂が用いられている。
なお、第２樹脂成形体５０に使用される熱硬化性樹脂は、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂に限らない。
その場合には、熱硬化性樹脂のうち、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種により形成することが好ましく、特にエポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂が好ましい。第２樹脂成形体５０は、発光素子１０を保護するため硬質のものが好ましい。
また、第２樹脂成形体５０は、耐熱性、耐候性、耐光性に優れた樹脂を用いることが好ましい。第２樹脂成形体５０は、光学的な所定の機能を持たせるため、フィラー、光拡散剤、顔料、蛍光体、反射性物質からなる群から選択される少なくとも１種を混合することもできる。第２樹脂成形体５０中には光拡散剤を含有させても良い。
具体的な光拡散剤としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素等を好適に用いることができる。また、所望外の波長をカットする目的で有機や無機の着色染料や着色顔料を含有させることができる。さらに、第２樹脂成形体５０は、発光素子１０からの光を吸収し、波長変換する蛍光体８０を含有させることもできる。
（蛍光体）
蛍光体８０は、発光素子１０からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体・サイアロン系蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩又はＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましいがこれに限定されない。
Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体は、Ｍ2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。また、ＭＳｉ7Ｎ10：Ｅｕ、Ｍ1.8Ｓｉ5Ｏ0.2Ｎ８：Ｅｕ、Ｍ0.9Ｓｉ7Ｏ0.1Ｎ10：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などもある。
Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体は、ＭＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。
Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活されるサイアロン系蛍光体は、Ｍp/2Ｓｉ12-p-qＡｌp+qＯqＮ16-p：Ｃｅ、Ｍ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。ｑは０〜２．５、ｐは１．５〜３である。）などがある。
Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体には、Ｍ5（ＰＯ4）3Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体には、Ｍ2Ｂ5Ｏ9Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｒ、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｒ、ＣａＡｌ2Ｏ4：Ｒ、ＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｒ、ＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ12：Ｒ、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｒ（Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
アルカリ土類硫化物蛍光体には、Ｌａ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕなどがある。
Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体には、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、（Ｙ0.8Ｇｄ0.2）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、Ｙ3（Ａｌ0.8Ｇａ0.2）5Ｏ12：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12の組成式で表されるＹＡＧ系蛍光体などがある。また、Ｙの一部若しくは全部をＴｂ、Ｌｕ等で置換したＴｂ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、Ｌｕ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅなどもある。
その他の蛍光体には、ＺｎＳ：Ｅｕ、Ｚｎ2ＧｅＯ4：Ｍｎ、ＭＧａ2Ｓ4：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。
前記蛍光体は、所望に応じてＥｕに代えて、又は、Ｅｕに加えてＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉから選択される１種以上を含有させることもできる。
また、上記蛍光体以外の蛍光体８０であって、同様の性能、効果を有する蛍光体８０も使用することができる。
これらの蛍光体８０は、発光素子１０の励起光により、黄色、赤色、緑色、青色の発光スペクトルを有する蛍光体８０を使用することができるほか、これらの中間色である黄色、青緑色、橙色などの発光スペクトルを有する蛍光体も使用することができる。これらの蛍光体を種々組み合わせて使用することにより、種々の発光色を有するサイドビュー型発光装置を製造することができる。
例えば、青色に発光するＧａＮ系化合物半導体を用いて、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ若しくは（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅの蛍光体に照射し、波長変換を行う。発光素子１０からの光と、蛍光体８０からの光との混合色により白色に発光するサイドビュー型発光装置を提供することができる。
例えば、緑色から黄色に発光するＣａＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ、又はＳｒＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕと、蛍光体である青色に発光する（Ｓｒ，Ｃａ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ、赤色に発光する（Ｃａ，Ｓｒ）2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕと、からなる蛍光体を使用することによって、演色性の良好な白色に発光する発光装置を提供することができる。これは、色の三源色である赤・青・緑を使用しているため、第１の蛍光体及び第２の蛍光体の配合比を変えることのみで、所望の白色光を実現することができる。
＜サイドビュー型発光装置の製造方法＞
本発明に係るサイドビュー型発光装置の製造方法について説明する。本製造方法は、上述のサイドビュー型発光装置についてである。図２（ａ）〜（ｅ）は、第１の実施の形態に係るサイドビュー型発光装置の製造工程を示す概略断面図である。
最初の工程は、第１樹脂成形体４０の凹部４０ｃの底面４０ａに相当する第１インナーリード部２０ａと第２インナーリード部３０ａ並びに第１アウターリード部２０ｂと第２アウターリード部３０ｂとを、上金型１２０と下金型１２１とで挟み込む（第１の工程：図２（ａ）、（ｂ）参照）。
上金型１２０は、第１樹脂成形体の凹部に相当する凹みを形成している。第１樹脂成形体４０の凹部４０ｃの底面４０ａに相当する上金型１２０の部分は、第１インナーリード部２０ａ及び第２インナーリード部３０ａとを接触するように形成されている。
次の工程は、上金型１２０と下金型１２１とで挟み込まれた凹み部分の第１樹脂成形体４０の凹部４０ｃを有する面と隣り合う側面に備える注入口（ゲート）１３０から熱硬化性樹脂をトランスファ・モールド工程により流し込む（第２の工程：図２（ｃ）参照）。
トランスファ・モールド工程は、所定の大きさを有するペレット状の熱硬化性樹脂を所定の容器に入れ、その所定の容器に圧力を加え、その所定の容器から繋がる上金型１２０と下金型１２１とで挟み込まれた凹み部分に、溶融状態の熱硬化性樹脂が流し込み、上金型１２０と下金型１２１とを所定の温度に温め、その流し込まれた熱硬化性樹脂を硬化させる一連の工程をいう。
トランスファ・モールド工程では、第１インナーリード部２０ａ及び第２インナーリード部３０ａを挟み込むため、熱硬化性樹脂を流し込む際に第１インナーリード部２０ａ及び第２インナーリード部３０ａがばたつくことがなく、バリの発生を抑制できる。
また、トランスファ・モールド工程において適正なゲート１３０の位置が選択されることにより、側面に形成された凹部４０ｃの周縁と、発光面２の上面側および下面側の端部との間の幅が０．２ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ以下という極めて薄く成形される部分においても、流し込まれた熱硬化性樹脂は、流動し、行き渡り、硬化するため、安定した品質の第１樹脂成形体４０を提供することができる。
流し込まれた熱硬化性樹脂は、加熱して硬化され、第１樹脂成形体４０を含む耐熱性、耐光性、密着性等に優れたパッケージが成形される（第３の工程：図２（ｃ）参照）。
次の工程では、発光素子１０を載置するため、上金型１２０及び下金型１２１が取り外される。樹脂の硬化が不十分な場合はさらに硬化工程を継続し、第１樹脂成形体４０が後工程の作業上問題が発生しない程度の機械強度となるまで硬化させる。
次の工程では、発光素子１０は、第１インナーリード部２０ａに載置される。発光素子１０は、第１電極と第２電極を有しており、第１電極１１と第１インナーリード部２０ａ及び第２電極１２と第２インナーリード部３０ａとが電気的に接続される（第４の工程：図２（ｄ）参照）。
第１電極１１と第１インナーリード部２０ａとはワイヤ６０を介して電気的に接続される。次に第２電極１２と第２インナーリード部３０ａとがワイヤ６０を介して電気的に接続される。
次の工程では、発光素子１０が載置された凹部４０ｃ内に熱硬化性樹脂が充填される（第５の工程：図２（ｅ）参照）。
この熱硬化性樹脂を充填する方法は、滴下手段や射出手段、押出手段などを用いることができるが、滴下手段を用いることが好ましい。滴下手段を用いる充填方法は、凹部４０ｃ内に残存する空気を効果的に追い出すことができるからである。熱硬化性樹脂は、蛍光体８０を混合しておくことが好ましい。これによりサイドビュー型発光装置の色調調整を容易にすることができるからである。
最後の工程では、熱硬化性樹脂は加熱して硬化され、第２樹脂成形体が成形される（第６の工程：図２（ｅ）参照）。
これにより容易にサイドビュー型発光装置を製造することができる。また、第１樹脂成形体４０と第２樹脂成形体５０とを熱硬化性樹脂で成形することによって、密着性の高いサイドビュー型発光装置を提供することができる。
また、第１樹脂成形体４０と第２樹脂成形体５０との界面の剥離が生じず、耐熱性、耐光性、密着性等に優れたサイドビュー型発光装置を提供することができる。
一実施形態に係るサイドビュー型発光装置であり、（ａ）にサイドビュー型発光装置を示す全体斜視図を、（ｂ）にサイドビューの開口側からみた正面図を、（ｃ）に（ｂ）において上方から見た概略断面図を示している。 （ａ）〜（ｅ）は、一実施形態に係るサイドビュー型発光装置の製造工程を示す概略断面図である。
符号の説明
１ サイド−ビュー型発光装置
２ 発光面
１０ 発光素子
１１ 第１電極
１２ 第２電極
２０ 第１リードフレーム
２０ａ 第１インナーリード部
２０ｂ 第１アウターリード部
３０ 第２リードフレーム
３０ａ 第２インナーリード部
３０ｂ 第２アウターリード部
４０ 第１樹脂成形体
４０ａ 底面
４０ｂ 側面
４０ｃ 凹部
５０ 第２樹脂成形体
６０ ワイヤ
８０ 蛍光体
９０ 絶縁部材
１２０ 上金型
１２１ 下金型
１３０ ゲート

Claims (8)

  1. 発光素子と電気的に接続される第１リードフレームと、
    前記発光素子と電気的に接続される第２リードフレームと、
    前記発光素子が載置される凹部が形成され、かつ、前記第２リードフレーム及び前記第１リードフレームが固定される第１樹脂成形体と、
    前記第１樹脂成形体の前記凹部内において、前記発光素子を被覆し発光面とするように設けられる第２樹脂成形体と、を有する表面実装型側面発光装置であって、
    前記第１樹脂成形体は、フィラー又は光拡散剤が含有されており、
    前記第１樹脂成形体は、前記凹部の周囲に、対向した２つの薄壁部分と、前記薄壁部分よりも厚く形成されて対向した２つの厚壁部分とを備え、
    前記薄壁部分および前記厚壁部分は、前記発光面側の壁上面において、前記凹部の周縁から装置端までの所定幅を有し、
    前記２つの薄壁部分は、前記所定幅が０．２ｍｍ以下であり、
    前記２つの厚壁部分のうちの一方には、前記２つの厚壁部分が対向する方向における側面の外側にゲート痕が配置されており、
    前記第２樹脂成形体は、前記第１樹脂成形体の前記凹部の上端まで充填されており、
    前記第１樹脂成形体と前記第２樹脂成形体とは熱硬化性樹脂であることを特徴とする表面実装型側面発光装置。
  2. 前記熱硬化性樹脂は、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含有するエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の表面実装型側面発光装置。
  3. 前記第１樹脂成形体は、トランスファ・モールドにより成形されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表面実装型側面発光装置。
  4. 発光素子と、前記発光素子と電気的に接続される第１リードフレームと、前記発光素子と電気的に接続される第２リードフレームと、前記発光素子が載置される凹部が形成され、かつ前記第２リードフレーム及び前記第１リードフレームが固定される第１樹脂成形体と、前記第１樹脂成形体の前記凹部内において、前記発光素子を被覆し発光面とするように設けられる第２樹脂成形体と、を有する表面実装型側面発光装置の製造方法であって、
    前記第１樹脂成形体は、前記凹部の周囲に、対向した２つの薄壁部分と、前記薄壁部分よりも厚く形成されて対向した２つの厚壁部分とを備え、
    前記薄壁部分および前記厚壁部分は、前記発光面側の壁上面において、前記凹部の周縁から装置端までの所定幅を有し、
    前記２つの薄壁部分は、前記所定幅が０．２ｍｍ以下であり、
    前記第１樹脂成形体の前記凹部に相当する凸部を形成している上金型と、前記上金型と対で使用する下金型により、前記第１リードフレームと前記第２リードフレームとを挟み込む第１の工程と、
    前記上金型と前記下金型とで挟み込まれたときに、前記第１樹脂成形体の前記凹部を有する面と隣り合う側面に形成される前記厚壁部分の側において、前記上金型に備える注入口から、フィラー又は光拡散剤が含有された熱硬化性樹脂をトランスファ・モールド工程により流し込む第２の工程と、
    流し込まれた前記熱硬化性樹脂を加熱して前記第１樹脂成形体を成形する第３の工程と、
    少なくとも前記上金型が取り外された状態で、前記発光素子が前記第１リードフレームに載置されるとともに、前記発光素子の第１電極と前記第１リードフレームとが電気的に接続され、前記発光素子の第２電極と前記第２リードフレームとを電気的に接続する第４の工程と、
    前記発光素子が載置された前記凹部内に当該凹部の上端まで熱硬化性樹脂を充填する第５の工程と、
    充填された前記熱硬化性樹脂を加熱して前記第２樹脂成形体を成形する第６の工程と、
    を有する表面実装型側面発光装置の製造方法。
  5. 前記熱硬化性樹脂は、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含有するエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項４に記載の表面実装型側面発光装置の製造方法。
  6. 発光素子と電気的に接続される第１リードフレームと、
    前記発光素子と電気的に接続される第２リードフレームと、
    前記発光素子が載置される凹部が形成され、かつ、前記第２リードフレーム及び前記第１リードフレームが固定される第１樹脂成形体と、
    前記第１樹脂成形体の前記凹部内において、前記発光素子を被覆し発光面とするように設けられる第２樹脂成形体と、を有する表面実装型側面発光装置であって、
    前記第１樹脂成形体は、前記凹部の周囲に、対向した２つの薄壁部分と、前記薄壁部分よりも厚く形成されて対向した２つの厚壁部分とを備え、
    前記薄壁部分および前記厚壁部分は、前記発光面側の壁上面において、前記凹部の周縁から装置端までの所定幅を有し、
    前記２つの薄壁部分は、前記所定幅が０．２ｍｍ以下であり、
    前記２つの厚壁部分のうちの一方には、前記２つの厚壁部分が対向する方向における側面の外側にゲート痕が配置されており、
    前記第２樹脂成形体は、前記第１樹脂成形体の前記凹部の上端まで充填されており、
    前記第１樹脂成形体と前記第２樹脂成形体とは熱硬化性樹脂であり、
    前記第１樹脂成形体は、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含有するエポキシ樹脂であり、
    前記第２樹脂成形体は、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする表面実装型側面発光装置。
  7. 前記凹部は、開口方向に広口となるように傾斜を設けていることを特徴とする請求項１又は請求項６に記載の表面実装型側面発光装置。
    る。
  8. 前記凹部の傾斜角度は、底面から測定して９５°以上１５０°以下であることを特徴とする請求項７に記載の表面実装型側面発光装置。
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