JP6508131B2 - 発光装置 - Google Patents

Description

本開示は発光装置に関する。

ＬＥＤ等の発光素子を用いた発光装置は高い発光効率を得られるため、ディスプレイ等のバックライトおよび照明用灯具を含む多くの機器で用いられている。

特許文献１には、正負一対のリードと樹脂部とを有する樹脂パッケージと、樹脂パッケージに搭載される発光素子や保護素子等の電子部品とを備える発光装置が開示されている。さらに、特許文献１には、正負一対のリードの上に同一面側に正電極と負電極とを有する発光素子をフリップチップ実装することが開示されている。

この樹脂パッケージは、複数のリードが連結部によって互いに接続されたリードフレームに、樹脂部を一体的に成形することによって、連結部によってつながった樹脂部付きのリードフレームをまず形成し、その後、連結部を切断することによって個々の発光装置が作製される。

特開２０１０−３４２９２号公報

このような発光装置は、樹脂部とリードとの界面が側面や底面に形成されている。このような構造に起因して、樹脂部とリードとの界面から半田等の接合部材に含まれるフラックスが外部から入ってくる可能性があり、発光装置の信頼性を更に向上させる必要がある。

本開示に係る実施形態は、信頼性の高い発光装置を提供する。

発光装置は、上面および下面を有しており、少なくとも前記上面に金属層が形成された第１リードおよび第２リードと、樹脂部とを有する樹脂パッケージであって、前記第１リードおよび前記第２リードと前記樹脂部とにより第１凹部を形成し、前記第１リードの前記上面の一部および前記第２リードの前記上面の一部が前記第１凹部の底面で露出し、前記第１リードの下面の一部および前記第２リードの下面の一部が前記樹脂部から露出する樹脂パッケージと、前記樹脂パッケージの前記第１凹部内に配置され、前記第１リードおよび前記第２リードと電気的に接続する発光素子と、前記樹脂部内に埋め込まれており、前記第１リードの前記上面の第１面に配置される保護素子と、前記樹脂部内に埋め込まれており、前記第１面に対して高さ方向に延伸する第２面とを備え、前記樹脂パッケージは少なくとも１つの側面を有し、前記第１リードは、前記第２リードと隣接する側に位置する第１側部と、前記樹脂パッケージの前記少なくとも１つの側面において前記樹脂部から一部が露出する第２側部とを有し、前記第２面は、前記第１リードの前記上面において、前記第１側部と前記保護素子との間および前記第２側部と前記保護素子との間の少なくとも一方に位置する。

本開示の発光装置によれば、信頼性の高い発光装置を得ることが可能である。

本開示の実施形態に係る発光装置の上面側から見た模式的斜視図である。 本開示の実施形態に係る発光装置の下面側から見た模式的斜視図である。 本開示の実施形態に係る発光装置の上面側から見た模式的斜視透視図である。 本開示の実施形態に係る発光装置の模式的上面透視図である。 発光装置の図１Ｄ中の２Ａ-２Ａ線における模式的断面図である。 発光装置の図１Ｄ中の２Ｂ-２Ｂ線における模式的断面図である。 発光装置の図１Ｄ中の２Ｃ-２Ｃ線における模式的断面図である。 第１リードの図１Ｄ中の２Ａ-２Ａ線における模式的断面図である。 発光装置の発光素子を示す模式的上面図である。 発光素子の図３Ａ中の３Ｂ−３Ｂ線における模式的断面図である。 本開示の他の実施形態に係る発光装置の模式的上面透視図である。 発光装置の図４Ａ中の４Ｂ-４Ｂ線における模式的断面図である。 発光装置の図４Ａ中の４Ｃ-４Ｃ線における模式的断面図である。 本開示の他の第１リードの模式的上面図である。 第１リードの図５Ａ中の５Ｂ-５Ｂ線における模式的断面図である。 第１リードの図５Ａ中の５Ｂ-５Ｂ線における他の模式的断面図である。 本開示のさらに他の第１リードの模式的上面図である。 第１リードの図６Ａ中の６Ｂ-６Ｂ線における模式的断面図である。 本開示のさらに他の第１リードの模式的上面図である。 第１リードの図７Ａ中の７Ｂ-７Ｂ線における模式的断面図である。 本開示のさらに他の第１リードの模式的上面図である。 第１リードの図８Ａ中の８Ｂ-８Ｂ線における模式的断面図である。 本開示のさらに他の第１リードの模式的上面図である。 第１リードの図９Ａ中の９Ｂ-９Ｂ線における模式的断面図である。 本開示のさらに他の第１リードの模式的上面図である。 第１リードの図９Ａ中の９Ｂ-９Ｂ線における模式的断面図である。

以下、図面を参照しながら、本開示の発光装置の実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態は、例示であり、本開示の発光装置は、以下の実施形態に限られない。以下の説明では、特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」およびそれらの用語を含む別の用語）を用いる場合がある。それらの用語は、参照した図面における相対的な方向や位置を、分かり易さのために用いているに過ぎない。また、図面が示す構成要素の大きさや位置関係等は、分かり易さのため、誇張されている場合があり、実際の発光装置における大きさあるいは、実際の発光装置における構成要素間の大小関係を反映していない場合がある。

以下に説明する実施形態においては、第２面を有しフラックスなどの浸入を抑制する構造として、「高低差部」という用語を適宜用いることがある。また、本開示における対向とは、面同士又は部材同士が互いに正面の位置にあることを指し、互いが完全に正面の位置にある場合だけでなく、互いが部分的に正面の位置にある場合を含む。

（実施形態）
図１Ａおよび図１Ｂはそれぞれ発光装置１を上面側および下面側から見た模式的斜視図であり、図１Ｃは発光装置１を上面側から見た模式的透視図である。図１Ｄは発光装置１を示す模式的な上面透視図である。また、図２Ａから図２Ｃは、図１Ｄ中の２Ａ−２Ａ線、２Ｂ-２Ｂ線および２Ｃ−２Ｃ線における発光装置１の模式的な断面図である。

発光装置１は、樹脂パッケージ１０と、発光素子４０と、保護素子６０と、第２面７１ａを有する高低差部７０とを備える。以下、各構成要素を詳細に説明する。

［樹脂パッケージ１０］
図１Ｃ、図１Ｄおよび図２Ａから図２Ｃに示されるように、樹脂パッケージ１０は、樹脂部３０と、第１リード２１と、第２リード２２とを含む。樹脂部３０は、第１リード２１および第２リード２２と一体的に形成されている。第１リード２１は上面２１ａおよび上面２１ａと反対側に位置する下面２１ｂを含み、第２リード２２は、上面２２ａおよび上面２２ａと反対側に位置する下面２２ｂを含む。第１リード２１および第２リード２２は、下面２１ｂおよび下面２２ｂが略同一平面上に位置するように、所定の間隙を隔てて並んで配置されている。発光装置１では、第１リード２１の第１面２１１ａに保護素子６０が載置されている。

樹脂パッケージ１０は、上面１０ａおよび上面１０ａと反対側に位置する下面１０ｂとを有する。図１Ａに示すように、本実施形態では、樹脂パッケージ１０は、略直方体形状を有している。このため、樹脂パッケージ１０は、外側面１０ｃ、外側面１０ｃと反対側に位置する外側面１０ｄ、外側面１０ｅ、および外側面１０ｅと反対側に位置する外側面１０ｆをさらに含む。上面１０ａおよび下面１０ｂの形状は四角形に限られず、他の形状を有していてもよい。つまり、上面視において、樹脂パッケージ１０は略三角形、略四角形、略五角形、略六角形又は他の多角形形状や円形形状や楕円形状等の曲線を有する形状を有していていもよい。

樹脂パッケージ１０には、上面１０ａに開口を有する第１凹部１１が設けられている。第１凹部１１は、本実施形態では上面視において、四角形の開口を有する角錐台形状を有する。

樹脂パッケージ１０の第１凹部１１の底面には、第１リード２１の上面２１ａの一部および第２リード２２の上面２２ａの一部が露出している。

第１凹部１１の側面は、第１凹部１１の底面から第１凹部１１の開口に向かって外向きに傾斜していることが好ましい。これにより、第１凹部１１に配置される発光素子４０からの光を効率的に開口方向に反射させることができる。しかし、第１凹部１１の側面は、上面１０ａに対して垂直であってもよい。この場合、第１凹部１１の開口の面積を小さくでき、発光装置１から出射する光の発光面積をより小さくすることができるため、発光装置１をより点光源に近づけることができる。

樹脂パッケージ１０の外側面の１辺は、１５００μｍ以上３５００μｍ以下であることが好ましく、第１凹部１１の開口の幅Ｗ１は８００μｍ以上１８００μｍであることが好ましい。また、第１凹部１１に実装される、発光素子４０は上面視において縦、横６５０μｍ以上１４００μｍ以下であることが好ましい。さらに、第１凹部１１の側面と発光素子４０の側面までの距離Ｌ１は５０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。これにより、発光装置から出射する光が点光源となり、発光装置から出射する光の集束状態をレンズを用いて精度よく調整することが可能となる。また、上面視における樹脂パッケージ１０の外形の面積と、第１凹部１１の開口の面積との比は１：０．６以上１：０．８以下であることが好ましい。これにより、樹脂パッケージ１０を構成する樹脂部３０が第１リード２１及び第２リード２２の大部分を被覆することになるので、第１リード２１および第２リード２２に熱による変形が生じても、その変形量を小さく抑えることができる。

樹脂パッケージ１０の上面１０ａ又は第１リード２１および第２リード２２の下面には、第１リード２１および第２リード２２の極性を示すカソードマークのような識別符号１２が設けられていてもよい。

［第１リード２１、第２リード２２］
第１リード２１および第２リード２２は、導電性を有し、発光素子４０および保護素子６０等に給電するための電極として機能する。また、発光装置１は第１リード２１および第２リード２２に加えて第３リードを備えていてもよい。第３リードは、電極として機能してもいいし、高い熱伝導性を有する放熱性部材として機能してもよい。発光素子４０は、第１リード２１、第２リード２２、及び第３リードのいずれか１つの上面に配置されてもよいし、上記のリードのうち２つに跨って配置されてもよい。なお、発光装置１は３つ以上のリードを有していてもよい。

図１Ｂに示されるように、第１リード２１の下面２１ｂの一部および第２リード２２の下面２２ｂの一部が樹脂パッケージ１０の下面１０ｂにおいて露出している。特に、第１リード２１の上面２１ａおよび第２リード２２の上面２２ａのうち、発光素子４０が載置される領域と反対側に位置する下面の領域が下面１０ｂにおいて、露出していることが好ましい。これにより、発光素子４０からの熱を効率的に外部に逃がすことができる。その結果、例えば、発光素子４０が点灯、消灯を繰り返す場合に、第１リード２１および第２リード２２の熱による膨張をより抑制しやすくなる。

図１Ｄに示すように、上面視において、第１リード２１は略四角形形状を有している。四角形は、側部２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆにより規定される。側部２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆに沿って、側部２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆの下面２１ｂ側に側縁溝部２１ｇが設けられている。上面視における側部２１ｃ、２１ｄおよび側部２１ｅのそれぞれの中央近傍には延伸部２１ｈが位置している。そして、側部２１ｃ、２１ｄおよび側部２１ｅの延伸部２１ｈの端面は、樹脂パッケージ１０の外側面１０ｃ、１０ｄ、１０ｅにおいて露出している。延伸部２１ｈは、第１リード２１の本体部から樹脂パッケージ１０の外側面１０ｃ、１０ｄ、１０ｅに向かって延伸している。側縁溝部２１ｇは、エッチング加工やプレス加工等によって形成することができる。

同様に、上面視において、第２リード２２は略四角形形状を有している。四角形は、側部２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆにより規定される。下面２２ｂの側部２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆに沿って、側縁溝部２２ｇが設けられている。上面視における側部２２ｃ、２２ｄおよび側部２２ｆのそれぞれの中央近傍には延伸部２２ｈが位置している。そして、側部２２ｃ、２２ｄおよび側部２２ｆの延伸部２２ｈの端面は、樹脂パッケージ１０の外側面１０ｃ、１０ｄ、１０ｆにおいて露出している。延伸部２２ｈは、第２リード２２の本体部から樹脂パッケージ１０の外側面１０ｃ、１０ｄ、１０ｆに向かって延伸している。図１Ｄに示すように、第１リード２１の側部２１ｆは第２リードの側部２２ｅと対向している。後の実施形態において、側部２１ｆは第１側部となり、側部２１ｃ、２１ｄ、２１ｅは第２側部となる。

第１リード２１および第２リード２２に設けられた側縁溝部２１ｇ、２２ｇは、樹脂部３０と第１リード２１および第２リード２２との密着性の向上等のために設けられている。また、第１リード２１および第２リード２２と樹脂部３０との界面を伝って浸入し得るフラックスの経路を、側縁溝部２１ｇ、２２ｇがない場合に比べて延長し、フラックスが発光素子４０および保護素子６０へ到達しにくくする機能も有する。

延伸部２１ｈ、２２ｈは、リードフレームに複数設けられ、第１リード２１および第２リード２２をフレームに連結する連結部の一部である。リードフレームに複数の第１リード２１および第２リード２２が連結部を介して保持された状態で、樹脂部３０が第１リード２１および第２リード２２と一体的に形成され、その後連結部で切断されることによって個々の発光装置１が作製される。このため、延伸部２１ｈ、２２ｈが、樹脂パッケージ１０の外側面１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆに露出する。

図２Ｄは、図１Ｄ中の２Ａ−２Ａ線における第１リード２１の模式的断面図を示している。第１リード２１および第２リード２２は、それぞれ、基材２５ａおよび基材２５ａを被覆する金属層２５ｂを有する。基材２５ａは、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、鉄、ニッケル、又はこれらの合金、燐青銅、鉄入り銅などの金属を含む。これらは単層であってもよいし、積層構造（例えば、クラッド材）であってもよい。特に基材２５ａには銅を用いることが好ましい。金属層２５ｂは、例えばメッキ層である。金属層２５ｂは、例えば、銀、アルミニウム、ニッケル、パラジウム、ロジウム、金、銅、又はこれらの合金などを含む。第１リード２１および第２リード２２において、金属層２５ｂが設けられていない領域があってもよい。

［樹脂部３０］
樹脂部３０は第１リード２１および第２リード２２と一体的に形成され、発光素子４０を搭載するパッケージを構成する。樹脂部３０は、母材となる樹脂として、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを含む。具体的には、エポキシ樹脂組成物、シリコーン樹脂組成物、シリコーン変性エポキシ樹脂などの変性エポキシ樹脂組成物、エポキシ変性シリコーン樹脂などの変性シリコーン樹脂組成物、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂組成物、変性ポリイミド樹脂組成物等の硬化体、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ＡＢＳ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ＰＢＴ樹脂等の樹脂を含む。特に、熱硬化樹脂を含むことが好ましい。

樹脂部３０は、光反射性物質をさらに含むことが好ましい。光反射性物質としては、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライトなどを挙げることができる。光反射性物質を含むことにより、発光素子４０からの光を効率よく反射させることができる。例えば、酸化チタンを用いる場合は、樹脂部３０の全重量に対して、２０重量％以上６０重量％以下の割合で酸化チタンを含むことが好ましく、２５重量％以上５５重量％以下の割合で含有することがより好ましい。樹脂部３０は、発光素子４０からの光に対し、６０％以上の反射率を有することが好ましく、より好ましくは９０％以上の反射率を有する。

［発光素子４０］
発光素子４０には、発光ダイオード素子などの半導体発光素子を用いることができる。発光素子４０は、特に、紫外〜可視域の発光が可能な窒化物半導体（Ｉｎ_xＡｌ_yＧａ_1-x-yＮ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）の発光素子４０が好ましい。また、１つの発光装置に、例えば青色、緑色、赤色発光の３つの発光素子４０が搭載されていてもよいし、青色、緑色発光の２つの発光素子４０が搭載されていてもよい。

第１リード２１および第２リード２２と発光素子４０の電極とは導電性部材によって接合される。導電性部材としては、例えば錫−ビスマス系、錫−銅系、錫−銀系、金−錫系などの半田、銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト、バンプ、異方性導電材、低融点金属などのろう材等を用いることができる。導電性部材としてフラックスが含有される半田を用いる場合は、発光素子４０を実装する前に洗浄によってフラックスを除去する。

中でも、導電性部材として、金と錫を主成分とする共晶合金を用いることが特に好ましい。

［保護素子６０］
発光装置１は、静電耐圧を向上させるために保護素子６０を備える。保護素子６０には、一般的な発光装置に搭載される種々の保護素子を用いることができる。例えば、保護素子６０としてツェナーダイオードを用いることができる。発光装置１において、保護素子６０および発光素子４０は、並列に接続されている。

保護素子６０は、第１リード２１の上面２１ａの第１面２１１ａに位置し、かつ、樹脂パッケージ１０の樹脂部３０内に埋め込まれている。これにより、保護素子６０の載置領域を樹脂パッケージ１０の第１凹部１１内に確保する必要がなくなり、第１凹部１１の開口を小さくすることができるため、小型の発光装置を実現し得る。また、第１凹部１１内に保護素子６０を配置しないため、保護素子６０に発光素子４０の光が吸収されることがないため、光取り出し効率の高い発光装置を実現し得る。

保護素子６０の２つの端子のうちの一方は、接合部材６１によって、第１リード２１の上面２１ａの第１面２１１ａと電気的に接続されている。接合部材としては、例えば錫−ビスマス系、錫−銅系、錫−銀系、金−錫系などの半田、銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト、バンプ、異方性導電材、低融点金属などのろう材等を用いることができる。接合部材６１としてフラックスが含有される半田を用いる場合は、保護素子６０を実装する前に洗浄によってフラックスを除去する。また、他方の端子は、例えば、ワイヤ６２によって第２リード２２の上面２２ａに接続されている。

保護素子６０は、樹脂部３０を形成する前に、第１リード２１の樹脂部３０が形成される領域に、上述した接合部材６１を介して配置される。

［第１面２１１ａ、第２面７１ａ、高低差部７０］
第１リード２１は、上面２１ａに保護素子６０が実装される第１面２１１ａを有する。つまり、第１面２１１ａは、第１リード２１の上面２１ａの一部分である。第１面２１１ａは、後述する実施形態において、発光素子４０の実装面と同じ高さに位置する場合と、発光素子４０の実装面と異なる高さに位置する場合がある。第２面７１ａは第１面２１１ａに対して高さ方向に延伸する。第２面７１ａは、第１リード２１と樹脂部３０との界面から樹脂部３０内部に浸入したフラックスが保護素子６０の近傍へ到達するのを抑制する。

保護素子６０、第１面２１１ａおよび第２面７１ａは樹脂部３０に埋め込まれている。

図１Ｄに示すように、第２面７１ａを有する高低差部７０は、具体的には、第１リード２１の上面２１ａにおいて、側部（第１側部）２１ｆと保護素子６０との間、および、側部（第２側部）２１ｃと、保護素子６０との間の少なくとも一方に位置する。これにより、第１リード２１と樹脂部３０との界面を伝わるフラックスの保護素子６０までの距離が、第２面７１ａを有する分だけ長くなり、フラックスが保護素子６０まで到達しにくくすることができる。

保護素子６０と第１リード２１とを接続する接合部材６１、および第１リード２１の上面に位置する金属層２５ｂに、フラックスと反応し得る銀等の金属が含まれる場合、そのような金属がフラックスと接触し、反応することがある。その結果、接合部材６１や金属層２５ｂが、高抵抗化、腐食、又は電気的な接続不良等を生じたりする。しかし、発光装置１によると、第２面７１ａによってフラックスが保護素子６０へ到達しにくくなり、保護素子６０と第１リード２１との良好な電気的接続を維持し、発光装置１の信頼性をより長い時間確保することができる。

本実施形態において、第２面を有しフラックスなどの浸入を抑制する構造（高低差部７０）は、第１リード２１の上面２１ａに設けられた第１溝７１である。第１溝７１は、本実施形態では、上面視においてＬ字形状を有し、側部２１ｆと保護素子６０との間、および、側部２１ｃと、保護素子６０との間の両方に連続して位置している。第１溝７１は、側部２１ｆと保護素子６０との間に位置する溝部分と、側部２１ｃと保護素子６０との間に位置する溝部分とに分離していてもよい。第１溝７１は、保護素子６０が実装される第１面２１１ａに対して高さ方向に延伸する第２面７１ａを有する。そして、第１リード２１が第２面７１ａを有する第１溝７１を備えることにより、第１リード２１と樹脂部３０との界面における、側部２１ｆと保護素子６０との間の経路、および、側部２１ｃと保護素子６０との間の経路が長くなる。

図２Ｂおよび図２Ｃに示される形態では、第２面７１ａは上面２１ａに略垂直である。なお、第２面７１ａは曲面であってもよい。また、第１溝７１の底面は平坦面であってもよいし、曲面であってもよい。

第１溝７１は樹脂パッケージ１０の外側面１０ｃに露出している側部２１ｃの延伸部２１ｈと保護素子６０とを結ぶ直線上、および、樹脂パッケージ１０の下面１０ｂにおいて露出している第１リード２１の側部２１ｆと下面２１ｂとの境界上の任意の点と、保護素子６０とを結ぶ直線のうち、最短となる直線上に位置していればよい。例えば、第１溝７１は、延伸部２１ｈを除く側部２１ｃと上面２１ａとの境界に平行に伸びる溝と、側部２１ｆと上面２１ａとの境界に平行に伸びる溝とを含んでいてもよい。これら２つの溝はそれぞれ、例えば、１００μｍ以上８００μｍ以下の長さを有していてもよい。

第１溝７１の第２面７１ａは、上述したように、第１面２１１ａに対して高さ方向に延伸する面であるため、第１溝７１の深さが大きいほど、上述したフラックスの経路が延長され、発光装置１の信頼性を高めることができる。第１溝７１の深さは、第１リード２１の厚みの１／２０以上３/４以下であることが好ましく、１／１０以上１／２以下であることがより好ましい。例えば、第１リード２１の厚みが１５０μｍ以上２５０μｍ以下の場合、第１溝７１の深さは１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。

発光装置１は、第１リード２１の上面２１ａおよび第２リード２２の上面２２ａに樹脂部３０で埋め込まれた第２溝８０を有していてもよい。第１溝７１は、保護素子６０へのフラックスの浸入を抑制するために保護素子６０の周囲に設けられ、一方、図１Ｄに示すように、第２溝８０は第１凹部１１へのフラックスの浸入を抑制するために、上面視において第１凹部１１の外側に位置する。第２溝８０は上面２１ａおよび２２ａに設けられ、本実施形態では、第１リードの側部２１ｃ、２１ｅ、２１ｄおよび第２リードの側部２２ｃ、２２ｆ、２２ｄに沿って設けられている。第１溝７１および第２溝８０は、連続して形成されていてもよいし、分断して形成されていてもよい。第１溝７１および第２溝８０が分断して形成される場合、例えば、第２溝８０の幅を第１溝７１の幅よりも大きくする等、それぞれの溝を形成する方法を異ならせることができ、種々の形状にすることができる。

第２溝８０が側面を有することによって、高低差部７０と同様、上述した側部と発光素子４０との間の経路が延長される。よって、樹脂パッケージ１０の下面１０ｂにおいて露出している第１リード２１の側部２１ｃ、２１ｅ、２１ｄと樹脂部３０との界面、および、第２リード２２の側部２２ｃ、２２ｆ、２２ｄと樹脂部３０との界面、および外側面１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆにおいて露出した第１リード２１の延伸部２１ｈおよび第２リード２２の延伸部２２ｈと樹脂部３０との界面から浸入し得るフラックスが第１凹部１１内に到達し、第１凹部１１内において、発光素子４０からの光がフラックスに吸収されるのを抑制することができる。

［封止部材５０］
発光装置１は封止部材５０を備えることが好ましい。封止部材５０は、発光素子４０を被覆し、第１凹部１１内に位置している。封止部材５０は発光素子４０を外力や埃、水分などから保護すると共に、発光素子４０の耐熱性、耐候性、耐光性を良好なものにする。

封止部材５０は、発光素子４０から出射される光の６０％以上を透過するもの、さらに、７０％、８０％又は９０％以上を透過するものが好ましい。封止部材５０の材料としては、樹脂部３０で用いられる樹脂の材料を用いることができ、母体となる樹脂として熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができ、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂またはこれらを１つ以上含む樹脂を用いることができる。封止部材５０は単一層から形成することもできるが、複数層から構成することもできる。また、封止部材５０には、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウムなどの光散乱粒子を分散させてもよい。

封止部材５０は、発光素子４０からの発光の波長を変換する材料（蛍光体等）の粒子が分散されていてもよい。蛍光体としては、具体的には、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット、ユウロピウムおよび／若しくはクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム（カルシウムの一部をストロンチウムで置換可）、ユウロピウムで賦活されたサイアロン、ユウロピウムで賦活されたシリケート、ユウロピウムで賦活されたアルミン酸ストロンチウム、マンガンで賦活されたフッ化珪酸カリウムなどを用いることができる。

光散乱粒子および／又は蛍光体の含有量は、例えば、封止部材５０の全重量に対して１０〜１００重量％程度であることが好ましい。

［保護膜］
発光装置１は第１リード２１および第２リード２２や発光素子４０の表面に酸化ケイ素等の保護膜を備えていてもよい。特に、第１リード２１および第２リード２２の表面に銀のメッキ層が配置される場合、銀のメッキ層の表面を保護膜で保護することで、銀のメッキ層が大気中の硫黄成分等により変色することを抑制することができる。保護膜の成膜方法は、例えばスパッタ等の真空プロセスによる成膜法やその他の既知の方法を用いることができる。

［発光装置の製造方法］
発光装置１は、例えば、以下の手順によって製造することができる。まず、高低差部７０を備えた第１リード２１と第２リード２２とを含み、基材２５ａの表面に金属層２５ｂを有するリードフレームを準備する。次に、第１リード２１の上面２１ａに保護素子６０を載置し、保護素子６０と第１リード２１及び第２リード２２とを電気的に接続する。その後、トランスファーモールド成形等の成形方法によって、保護素子６０が樹脂部３０の内部に埋設されるように樹脂部３０と第１リード２１、第２リード２２とを一体的に形成し、複数の第１凹部１１を有する樹脂成形体付リードフレームを準備する。なお、樹脂成形体付リードフレームは購入等することによって準備してもよい。また、金属層２５ｂは、樹脂部３０を形成する前のリードフレームに予め設ける以外に、樹脂部３０を形成した後に設けてもよい。

次に、樹脂成形体付リードフレームの複数の凹部のそれぞれに発光素子４０を実装する。発光素子４０は金と錫を主成分とする合金等の接合部材を介してフリップチップ実装される。その後、発光素子４０を被覆するように凹部の中に封止部材５０を充填する。そして、発光素子等が実装された樹脂成形体付リードフレームをダイシング等の個片化方法を用い複数の発光装置１に分離する。これにより、発光装置１が完成する。

［効果等］
発光装置１によれば、保護素子６０が樹脂パッケージ１０の樹脂部３０内に埋め込まれている。このため、樹脂パッケージ１０の第１凹部１１には保護素子６０を収納する必要がなく、第１凹部１１の開口を小さくすることができる。よって、発光装置１における発光面積を小さくし、点光源のように、発光させることができる。その結果、発光装置から出射する光の集束状態を、レンズを用いて精度よく調整が可能となる。

高低差部７０は、第１リード２１の上面２１ａにおいて、側部２１ｆと保護素子６０との間、および、側部２１ｃと、保護素子６０との間の少なくとも一方に位置し、第１リード２１の上面２１ａの第１面２１１ａに対して高さ方向に延伸する第２面７１ａを含んでいる。これにより、樹脂パッケージ１０の下面１０ｂにおける第１リード２１の側部２１ｆと樹脂部３０との界面、および外側面１０ｃにおける第１リード２１の延伸部２１ｈと樹脂部３０との界面の少なくとも一方から浸入し得るフラックスが保護素子６０に達するまでの経路を延長することができる。これにより、フラックスによる保護素子６０近傍における金属の腐食を抑制し、保護素子６０と第１リード２１との良好な電気的接続を維持することができる。よって、信頼性の高い発光装置１を提供することができる。

（他の形態）
発光装置には種々の変形例が可能である。特に高低差部７０は、第１リード２１の上面２１ａの第１面２１１ａに対して高さ方向に延伸する第２面７１ａを含んでいる限り、種々の他の構造を備えていてもよい。以下、主として、高低差部７０の他の形態を説明する。

図４Ａは他の高低差部７０を備えた発光装置を示す模式的な上面透視図であり、図４Ｂおよび図４Ｃは、発光装置の図４Ａ中の４Ｂ−４Ｂ線および４Ｃ-４Ｃ線における模式的断面図である。

図４Ａに示す発光装置は、高低差部７０として、第１リード２１の上面２１ａに位置し、上面視において、保護素子６０を囲む環形状を有する溝７２を有する。溝７２は、樹脂部３０によって埋め込まれている。図４Ａに示すように、本形態では、溝７２は保護素子６０を途切れなく囲んでいる。このため、溝７２は、側部（第１側部）２１ｆと保護素子６０との間、および、側部（第２側部）２１ｃと保護素子６０との間の両方に位置している。なお溝７２は、例えば、側部２１ｅ、２１ｄ側において、途切れていてもよい。溝７２は保護素子６０が実装される第１面２１２ａに対して高さ方向に延伸する第２面７２ａを有しする。本形態の第２面７２ａは曲面である。

このような構造の溝７２も上記実施形態で説明したように、フラックスが保護素子６０の近傍に到達しにくくすることができ、フラックスによる保護素子６０近傍における金属の腐食を抑制できる。

図５Ａは他の高低差部７０を備えた発光装置の第１リード２１および第１リード２１に載置された保護素子６０を示す模式的な上面図であり、図５Ｂおよび図５Ｃは、発光装置の図５Ａ中の５Ｂ−５Ｂ線における模式的断面図である。

図５Ａから図５Ｃに示すように、高低差部７０は、第１リード２１の上面２１ａに位置し、上面２１ａから突出した第１凸部７３であってもよい。第１凸部７３は、側部（第１側部）２１ｆと保護素子６０との間、および、側部（第２側部）２１ｃと保護素子６０との間の両方に位置しており、上面視において、略Ｌ字形状を有する。第１凸部７３は、それぞれ、側部２１ｃおよび側部２１ｆに沿った方向における保護素子６０の幅と同程度以上の長さを有する。第１凸部７３は、保護素子６０が実装される第１面２１３aに対して高さ方向に延伸する第２面７３ａを有する。第１凸部７３の高さは、例えば、上記実施形態の第１溝７１の深さと同程度であってよい。また、上面視における第１凸部７３の長さは、上面視における第１溝７１の長さと同程度であってよい。第１凸部７３は、第１リード２１と同じ材料によって構成されている。また、第１凸部７３は樹脂部３０によって埋め込まれている。

このような構造の第１凸部７３も上記実施形態で説明したように、フラックスが保護素子６０の近傍に到達しにくくすることができ、フラックスによる保護素子６０近傍における金属の腐食を抑制できる。

第１凸部７３は、例えば、プレス加工によって、第１リード２１の上面２１ａに形成することができる。この場合、図５Ｂに示すように、下面２１ｂには、第１凸部７３に対応する溝２１ｐが同時に形成される。

また、第１凸部７３はエッチング加工によって形成してもよい。例えば、第１リード２１の上面２１ａに第１凸部７３に対応するマスクを形成し、マスクを用いて第１リード２１の上面２１ａの第１凸部７３を除く領域をエッチング加工することによって、第１凸部７３を形成することができる。

図６Ａは他の高低差部７０を備えた発光装置の第１リード２１および第１リード２１に載置された保護素子６０を示す模式的な上面図であり、図６Ｂは、図６Ａ中の６Ｂ−６Ｂ線における第１リード２１および保護素子６０の模式的断面図である。

図６Ａおよび図６Ｂに示すように、高低差部７０は、第１リード２１の上面２１ａに位置し、上面視において、保護素子６０を囲む環形状を有する第１凸部７４である。図６Ａに示すように、本形態では、第１凸部７４は保護素子６０を途切れなく囲んでいる。このため、第１凸部７４は、側部（第１側部）２１ｆと保護素子６０との間、および、側部（第２側部）２１ｃと保護素子６０との間の両方に位置している。なお第１凸部７４は、例えば、側部２１ｅ、２１ｄ側において、途切れていてもよい。第１凸部７４は、保護素子６０が実装される第１面２１４ａに対して高さ方向に延伸する第２面７４ａを有し、本形態の第２面７４ａは曲面である。第１凸部７４は、例えば、樹脂等の材料によって形成されている。また、第１凸部７４は樹脂部３０に覆われており、樹脂部３０によって埋め込まれている。第１凸部７４を構成する材料は、樹脂部３０よりも第１リード２１に対して密着性が高い方が好ましい。つまり、第１凸部７４は、樹脂部３０と異なる材料によって形成されていてもよい。例えば、第１凸部７４は、樹脂部３０の材料として例示した材料のうち、樹脂部３０として用いる材料とは異なる材料を選択することができる。この場合、第１凸部７４に用いる材料は、光反射性物質を含んでいなくてもよい。

このような構造の第１凸部７４も上記実施形態で説明したように、フラックスが保護素子６０の近傍に到達しにくくすることができ、フラックスによる保護素子６０近傍における金属の腐食を抑制できる。

図７Ａはさらに他の高低差部７０を備えた発光装置の第１リード２１および第１リード２１に載置された保護素子６０を示す模式的な上面図であり、図７Ｂは、図７Ａ中の７Ｂ−７Ｂ線における第１リード２１および保護素子６０の模式的断面図である。

図７Ａおよび図７Ｂに示すように、高低差部７０は、第１リード２１の上面２１ａに位置する第２凹部７５を有する。保護素子６０は接合部材６１を介して第２凹部７５の底面（第１面２１５ａ）に位置している。このため上面視において、第２面７５ａは保護素子６０を囲んでおり、側部（第１側部）２１ｆと保護素子６０との間、および、側部（第２側部）２１ｃと保護素子６０との間の両方に位置している。樹脂部３０は、第２凹部７５内を埋め込んでいる。第２面７５ａは、第１リード２１の上面２１ａの第１面２１５ａに対して高さ方向に延伸し、本形態では曲面である。

このような構造の第２凹部７５も上記実施形態で説明したように、フラックスが保護素子６０の近傍に到達しにくくすることができ、フラックスによる保護素子６０近傍における金属の腐食を抑制できる。

図８Ａはさらに他の高低差部７０を備えた発光装置の第１リード２１および第１リード２１に載置された保護素子６０を示す模式的な上面図であり、図８Ｂは、図８Ａ中の８Ｂ−８Ｂ線における第１リード２１および保護素子６０の模式的断面図である。

図８Ａおよび図８Ｂに示すように、高低差部７０は、第１リード２１の上面２１ａに位置する第２凸部７６を有する。保護素子６０は接合部材６１を介して第２凸部７６の上面（第１面２１６ａ）に位置している。このため上面視において、第２面７６ａは保護素子６０を囲んでおり、側部（第１側部）２１ｆと保護素子６０との間、および、側部（第２側部）２１ｃと保護素子６０との間の両方に位置している。樹脂部３０は保護素子６０および第２凸部７６全体を埋め込んでいる。第２面７６ａは、第１リード２１の上面２１ａの第１面２１６ａに対して高さ方向に延伸し、本形態では曲面である。第２凸部７６の形成方法として、例えば、上述したように、プレス加工、エッチング加工等の方法を用いることができる。

このような構造の第２凸部７６も上記実施形態で説明したように、フラックスが保護素子６０の近傍に到達しにくくすることができ、フラックスによる保護素子６０近傍における金属の腐食を抑制できる。

図９Ａはさらに他の高低差部７０を備えた発光装置の第１リード２１および第１リード２１に載置された保護素子６０を示す模式的な上面図であり、図９Ｂは、保護素子６０を有する第１リード２１の図９Ａ中の９Ｂ−９Ｂ線における模式的断面図である。

図９Ａおよび図９Ｂに示すように、高低差部７０は、第１リード２１の上面２１ａに位置し、上面２１ａに設けられた粗面部７７であってもよい。粗面部７７は、側部（第１側部）２１ｆと保護素子６０との間、および、側部（第２側部）２１ｃと保護素子６０との間の両方に位置しており、上面視において、略Ｌ字形状を有する。粗面部７７は、複数の微小な凹凸を含み、各凹凸の側面部分が、第１リード２１の上面２１ａの第１面２１７ａに対して高さ方向に延伸する第２面７７ａである。粗面部７７は、例えば、０．１μｍ以上１０μｍ以下の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を有することが好ましい。また、粗面部７７の幅は、例えば、５０μｍ以上６００μｍ以下であることが好ましい。粗面部７７は、例えば、ブラスト加工、レーザー加工、エッチング加工等によって、形成することができる。

粗面部７７における１つの凹部の深さおよび凸部の高さは小さい。しかし、粗面部７７に凹凸が複数形成されていることにより、発光装置の信頼性を向上させることが可能な程度に、保護素子６０までの経路を延長することができる。したがって、このような構造の粗面部７７も上記実施形態で説明したように、フラックスが保護素子６０の近傍に到達しにくくすることができ、フラックスによる保護素子６０近傍における金属の腐食を抑制できる。

図１０Ａはさらに他の高低差部７０を備えた発光装置の第１リード２１および第１リード２１に載置された保護素子６０を示す模式的な上面図であり、図１０Ｂは、保護素子６０を有する第１リード２１の図１０Ａ中の１０Ｂ−１０Ｂ線における模式的断面図である。

図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、高低差部７０は、第１リード２１の上面２１ａに位置し、上面２１ａに設けられた被覆部７８であってもよい。被覆部７８は、保護素子６０全体を覆って、第１リード２１の上面２１ａに位置している。被覆部７８の第２面７８ａは、側部（第１側部）２１ｆと保護素子６０との間、および、側部（第２側部）２１ｃと保護素子６０との間の両方に位置しており、第２面７８ａが第１面２１８ａに対して高さ方向に延伸する。被覆部７８は樹脂部３０とは異なる材料によって構成されていることが好ましく、樹脂部３０を構成する材料よりも第１リード２１に対する密着性の高い材料によって構成されていることが好ましい。例えば、第１凸部７４と同様、樹脂部３０の材料として例示した材料のうち、樹脂部３０として用いる材料とは異なる材料を選択することができる。この場合、第１凸部７４に用いる材料は、光反射性物質を含んでいなくてもよい。

図１０Ｂでは、被覆部７８は保護素子６０全体を覆っている。この場合、保護素子６０にワイヤ６２（図１Ｃ）を接続した後、保護素子６０全体を被覆部７８で覆うことが好ましい。被覆部７８は、保護素子６０の端子である上面が露出するように設けられていてもよい。この場合には、保護素子６０を接合部材６１によって、第１リード２１に接続した後、保護素子６０の上面が露出するように、被覆部７８を設けてもよい。ワイヤ６２（図１Ｃ）は被覆部７８を形成した後に、上面に接続してもよい。

このような構造の被覆部７８も上記実施形態で説明したように、フラックスが保護素子６０の近傍に到達しにくくすることができ、フラックスによる保護素子６０近傍における金属の腐食を抑制できる。

上記実施形態および他の形態における説明から分かるように、本開示の発光装置において、第２面は種々の構造あるいは種々の構造の一部として、側部２１ｆと保護素子６０との間、および、側部２１ｃと保護素子６０との間の少なくとも一方に設けることが可能であり、第２面を有する構造は上記実施形態およびその他の形態で説明した構造に限られない。

また、上記実施形態では、高低差部７０はそれぞれ単一の形状を備えているが、発光装置は、高低差部７０として説明した複数の構造を組み合わせて備えていてもよい。また、高低差部７０は、側部２１ｆと保護素子６０との間、および、側部２１ｃと、保護素子６０との間の少なくとも一方において複数設けられてもよい。例えば、第１溝７１、第１凸部７３、７４等が第１リード２１の上面２１ａに複数設けられていてもよい。第２凹部７５および第２凸部７６が２重に設けられていてもよい。例えば、第２凹部７５内に第２凸部７６が位置してもよく、第２凸部７６に第２凹部７５が形成されてよい。

また、上記実施形態において、発光装置は上面視において、左側に第１リード２１が位置し、右側に第２リード２２が位置していた。しかし、第１リード２１が右側に位置し、第２リード２２が左側に位置していてもよい。この場合保護素子６０は右側に位置する第１リード２１に載置される。

また、上記実施形態において、発光素子４０は図３Ａおよび図３Ｂに示す構造を備えていた。しかし、発光素子４０はこれらの図に示した構造を有する素子に限られず、フリップチップ実装等が可能な一般的な構造を有する発光素子を用いてもよい。

１ 発光装置
１０ 樹脂パッケージ
１０ａ 上面
１０ｂ 下面
１０ｃ〜１０ｆ 外側面
１１ 第１凹部
２１ 第１リード
２１ａ、２２ａ 上面
２１１ａ〜２１８ａ 第１面
２１ｂ、２２ｂ 下面
２１ｃ〜２１ｆ、２２ｃ〜２２ｆ 側部
２１ｇ、２２ｇ 側縁溝部
２１ｈ、２２ｈ 延伸部
２１ｐ 溝
２２ 第２リード
２５ａ 基材
２５ｂ 金属層
３０ 樹脂部
４０ 発光素子
５０ 封止部材
６０ 保護素子
６１ 接合部材
６２ ワイヤ
７０ 高低差部
７１ 第１溝
７１ａ〜７８ａ 第２面
７２ 溝
７３、７４ 第１凸部
７５ 第２凹部
７６ 第２凸部
７７ 粗面部
８０ 第２溝

Claims (9)

1. 上面および下面を有しており、少なくとも前記上面に金属層が形成された第１リードおよび第２リードと、樹脂部とを有する樹脂パッケージであって、前記第１リードおよび前記第２リードと前記樹脂部とにより第１凹部を形成し、前記第１リードの前記上面の一部および前記第２リードの前記上面の一部が前記第１凹部の底面で露出し、前記第１リードの下面の一部および前記第２リードの下面の一部が前記樹脂部から露出する樹脂パッケージと、
   前記樹脂パッケージの前記第１凹部内に配置され、前記第１リードおよび前記第２リードと電気的に接続する発光素子と、
   前記樹脂部内に埋め込まれており、前記第１リードの前記上面に配置された保護素子と、
   を備え、
   前記樹脂パッケージは少なくとも１つの側面を有し、
   前記第１リードは、前記第２リードと隣接する側に位置する第１側部と、前記第１側部に隣接しており、前記樹脂パッケージの前記少なくとも１つの側面において前記樹脂部から一部が露出する第２側部と、前記上面上において、前記第１側部および前記第２側部に近接して配置された第２凹部とを有し、
   前記第２凹部は前記樹脂部内に埋め込まれており、
   前記保護素子は前記第２凹部の底面に位置する、発光装置。
2. 上面および下面を有しており、少なくとも前記上面に金属層が形成された第１リードおよび第２リードと、樹脂部とを有する樹脂パッケージであって、前記第１リードおよび前記第２リードと前記樹脂部とにより第１凹部を形成し、前記第１リードの前記上面の一部および前記第２リードの前記上面の一部が前記第１凹部の底面で露出し、前記第１リードの下面の一部および前記第２リードの下面の一部が前記樹脂部から露出する樹脂パッケージと、
   前記樹脂パッケージの前記第１凹部内に配置され、前記第１リードおよび前記第２リードと電気的に接続する発光素子と、
   前記樹脂部内に埋め込まれており、前記第１リードの前記上面に配置された保護素子と、
   を備え、
   前記樹脂パッケージは少なくとも１つの側面を有し、
   前記第１リードは、前記第２リードと隣接する側に位置する第１側部と、前記第１側部に隣接しており、前記樹脂パッケージの前記少なくとも１つの側面において前記樹脂部から一部が露出する第２側部と、前記上面上において前記第１側部および前記第２側部に近接して配置された第２凸部とを有し、
   前記第２凸部は前記樹脂部内に埋め込まれており
   前記保護素子は前記第２凸部の上面に位置する、発光装置。
3. 上面および下面を有しており、少なくとも前記上面に金属層が形成された第１リードおよび第２リードと、樹脂部とを有する樹脂パッケージであって、前記第１リードおよび前記第２リードと前記樹脂部とにより第１凹部を形成し、前記第１リードの前記上面の一部および前記第２リードの前記上面の一部が前記第１凹部の底面で露出し、前記第１リードの下面の一部および前記第２リードの下面の一部が前記樹脂部から露出する樹脂パッケージと、
   前記樹脂パッケージの前記第１凹部内に配置され、前記第１リードおよび前記第２リードと電気的に接続する発光素子と、
   前記樹脂部内に埋め込まれており、前記第１リードの前記上面に配置された保護素子と、
   を備え、
   前記樹脂パッケージは少なくとも１つの側面を有し、
   前記第１リードは、前記第２リードと隣接する側に位置する第１側部と、前記第１側部に隣接しており、前記樹脂パッケージの前記少なくとも１つの側面において前記樹脂部から一部が露出する第２側部と、前記上面上において前記第１側部および前記第２側部に近接して配置され、前記保護素子を囲む環形状を有する第１溝部を有し、
   前記第１溝部は前記樹脂部内に埋め込まれている、発光装置。
4. 上面および下面を有しており、少なくとも前記上面に金属層が形成された第１リードおよび第２リードと、樹脂部とを有する樹脂パッケージであって、前記第１リードおよび前記第２リードと前記樹脂部とにより第１凹部を形成し、前記第１リードの前記上面の一部および前記第２リードの前記上面の一部が前記第１凹部の底面で露出し、前記第１リードの下面の一部および前記第２リードの下面の一部が前記樹脂部から露出する樹脂パッケージと、
   前記樹脂パッケージの前記第１凹部内に配置され、前記第１リードおよび前記第２リードと電気的に接続する発光素子と、
   前記樹脂部内に埋め込まれており、前記第１リードの前記上面に配置された保護素子と、
   を備え、
   前記樹脂パッケージは少なくとも１つの側面を有し、
   前記第１リードは、前記第２リードと隣接する側に位置する第１側部と、前記第１側部に隣接しており、前記樹脂パッケージの前記少なくとも１つの側面において前記樹脂部から一部が露出する第２側部と、前記上面において、前記第１側部および前記第２側部に近接して配置され、前記保護素子を囲む環形状を有する第１凸部を有し、
   前記第１凸部は前記樹脂部内に埋め込まれている、発光装置。
5. 前記第１凸部は、前記第１リードと同じ材料により形成されている、請求項４に記載の発光装置。
6. 前記第１凸部は、前記第１リードと異なる材料により形成されている、請求項４に記載の発光装置。
7. 前記第１リードおよび前記第２リードのそれぞれは、前記下面の前記第１側部および前記第２側部に位置する側縁溝部を有する請求項１から６のいずれかに記載の発光装置。
8. 前記第１リードおよび前記第２リードのそれぞれは、上面視において、前記第１凹部の外側に位置し、前記樹脂部に埋め込まれている第２溝を前記上面に有する請求項１から７のいずれかに記載の発光装置。
9. 前記保護素子は、前記第１リードの前記上面と銀を含む材料によって接続されている、請求項１から８のいずれかに記載の発光装置。

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