JP6167619B2 - 発光装置用パッケージ成形体及びそれを用いた発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光装置用のパッケージ成形体と、それを用いた発光装置とに関する。

フレームインサート型樹脂パッケージを用いた発光装置では、発光素子から発生する熱が樹脂パッケージ内に蓄熱されやすいため、放熱性を高める必要がある。また、パッケージ裏面からリードが露出しているフレームインサート型樹脂パッケージでは、リードが樹脂成形体から剥離しやすい。よって、樹脂成形体とリードとの密着性を高めることが求められる。

放熱性を高めた樹脂パッケージとしては、リードを樹脂成形体の裏面に露出させることにより、パッケージの凹部に載置した発光素子での発熱を、リードを介して実装基板に効率よく放出できるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１）。
樹脂成形体とリードとの密着性を高めるための構成としては、金属プレートに、垂直側に沿った窪み（側部の切欠き）と水平底面に沿った窪み（底部窪み）とを設け、それらの窪みを樹脂成形体で覆うことにより、樹脂成形体をリードに保持することが知られている（例えば、特許文献２）。
これらの樹脂パッケージを用いた発光装置は、半田ペーストを用いて実装基板上に実装される。

特開２００８−２５１９３７号公報 特開２００３−１１０１４５号公報 特開２００６−２２２４５４号公報 特開２０１０−１９９２５３号公報 国際公開第２００８／０８１７９４号

発光装置を実装する際、半田ペーストに含まれる半田と半田フラックスは、リフローによって溶融する。半田フラックスとは、半田の濡れ性の向上等のために一般的に半田に混ぜられているフラックス成分である。この半田フラックスは、狭い隙間に広がりやすい性質を有している。そのため、パッケージの実装面にリードと樹脂成形体との境界が露出していると、その境界からフラックスが侵入し、リードと樹脂成形体との境界面に沿って広がる可能性がある。もし、半田フラックスが樹脂パッケージの凹部内まで達すると、半田フラックスが発光素子からの光を吸収するため、発光装置の発光強度が低下するおそれがある。

特許文献１のパッケージは、樹脂パッケージの実装面（裏面）から樹脂成形体の凹部までの間に存在する「リードと樹脂成形体との境界面（半田フラックスの侵入経路）」の長さが短い。よって、発光装置の実装時に、半田フラックスが凹部まで達する可能性が高い。
特許文献２のパッケージにおいて、リードがパッケージから露出している第１の形態（例えば、特許文献２の図３、図６）では、樹脂成形体と側面切欠きとの境界がパッケージの実装面（裏面）に露出している。そして、樹脂パッケージの裏面からリード表面までの半田フラックスの侵入経路の長さが短い。よって、引用文献１と同様に、発光装置の実装時に、半田フラックスが凹部まで達する可能性が高い。
また、特許文献２のパッケージにおいて、リードがパッケージで覆われている第２の形態（例えば、特許文献２の図５）では、放熱性が低い。

そこで、本発明は、パッケージ成形体の凹部内への半田フラックスの侵入を効果的に抑制でき且つ放熱性に優れたパッケージ成形体と、それを用いた発光装置を提供することを目的とする。

本発明のパッケージ成形体は、
発光素子を収納するための凹部を有する樹脂成形体と、前記樹脂成形体の下部に配置されたリードとを備えたパッケージ成形体において、
前記リードの一方の面の一部が前記樹脂成形体の前記凹部の底面より露出し、他方の面に、前記樹脂成形体の裏面より露出した露出部と、内部に充填された樹脂により内面全体が覆われているリード凹部とを有し、
前記一方の面から前記他方の面に亘る切欠きまたは貫通孔が形成されており、
前記他方の面における前記切欠きまたは貫通孔の前記凹部の中央側の第１端部は、前記リード凹部内に位置し、前記樹脂により覆われていることを特徴とする。

本発明のパッケージ成形体は、他方の面における切欠きまたは貫通孔（切欠き等）の発光素子側の第１端部を、リード凹部内に位置させて樹脂により覆うことにより、切欠き等の第１端部から半田フラックスが侵入するのを抑制することができる。また、本発明のパッケージ成形体は、リードの他方の面が樹脂成形体の裏面より露出しているので、リードの一方の面に載置される発光素子からの熱を外部に効率よく放熱することができる。

また、本発明の発光装置は、本発明に係るパッケージ成形体と、
前記パッケージ成形体の樹脂成形体に設けられた凹部に収納され、前記凹部の底面から露出したリードの一方の面に載置された発光素子と、
前記発光素子および前記樹脂成形体の前記凹部を封止する封止樹脂と、
を含んでいる。

本発明の発光装置は、放熱性に優れ且つ半田フラックスが侵入しにくいパッケージ成形体を用いているので、耐熱性に優れ且つ発光強度の強い発光装置を得ることができる。

本発明のパッケージ成形体および発光装置によれば、凹部内への半田フラックスの侵入を効果的に抑制でき、且つ発光素子からの熱を効率よく放熱することができる。

実施の形態１に係る発光装置であり、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。 実施の形態１に係るパッケージ成形体であり、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）および（ｃ）は底面図である。 図３（ａ）は図２のＡ−Ａ線に沿った断面図、図３（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図４（ａ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図、図４（ｂ）は図２（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。 図５（ａ）および（ｂ）は実施の形態１に係るパッケージ成形体の部分拡大上面図である。 実施の形態１に係るパッケージ成形体の部分拡大上面図である。 実施の形態１に係るパッケージ成形体の上面図である。 図８（ａ）および（ｂ）は、実施の形態１に係るパッケージ成形体に使用されるリードの概略底面図である。 図９（ａ）および（ｂ）は、実施の形態１に係る発光装置の製造方法を説明するための概略断面図である。

＜実施の形態１＞
図１に示すように、本実施の形態に係る発光装置５０は、少なくとも１つのリード（図１では２つのリード２０、３０）および樹脂成形体１１を含むパッケージ成形体１０と、発光素子４０と、封止樹脂５２を含んでいる。
発光素子４０は、パッケージ成形体１０の樹脂成形体１１に設けられた凹部１２に収納され、凹部１２の底面１２１から露出したリード（図１では第１リード２０）の表面２１に載置される。発光素子４０は一対の電極を備えており、一方の電極と第１リード２０、他方の電極と第２リード３０とは、ボンディングワイヤＢＷによって電気的に接続されている。
封止樹脂５２は、発光素子４０を収容した樹脂成形体１１の凹部１２を封止するものであり、発光素子４０を外部環境から保護している。

図２〜４に示すように、本実施の形態のパッケージ成形体１０は、一方向（Ｌｄ方向）に細長い形状を有しており、樹脂成形体１１と、樹脂成形体１１の下部に配置された少なくとも１つのリード（本実施の形態では、２つのリード２０、３０）を含んでいる。
樹脂成形体１１は、発光素子を収納するための凹部１２を上面に有しており、凹部１２は側壁１３で囲まれている。

本実施の形態では、リードは第１リード２０と第２リード３０から構成されている。
第１リード２０の一方の面（表面２１）は、その一部が樹脂成形体１１の凹部１２の底面１２１より露出している。また、第１リード２０の他方の面（裏面２２）は、樹脂成形体１１の裏面１４より露出した露出部２２１と、リード凹部２４とを有している。リード凹部２４には樹脂２７が充填されており、リード凹部２４の内面全体は、樹脂２７で覆われている。
第１リード２０の裏面２２が樹脂成形体１１の裏面１４より露出しているので、発光素子４０で発生した熱は、第１リード２０の表面２１から裏面２２へと伝わり、裏面２２から外部（例えば、発光装置を実装する実装基板）へと効率よく放熱することができる。

第１リード２０と同様に、第２リード３０の一方の面（表面３１）は、その一部が樹脂成形体１１の凹部１２の底面１２１より露出し、他方の面（裏面３２）は、リード凹部３４とを有している。リード凹部３４の内面は、樹脂３７で覆われている。
第１および第２リード２０、３０は互いに離間しており、それらの間は樹脂成形体１１で満たされている。

なお、図１，３などに示すように、本実施の形態において、第１および第２リード２０、３０は、平板状である。第１および第２リード２０、３０は、実質的に折り曲げ加工はされていない。すなわち、第１および第２リード２０、３０の一方の面（表面２１，３１）は、意図的に形成される溝（例えば後述の表面溝）を考慮しなければ、略平坦である。また、第１および第２リード２０、３０の他方の面（裏面２２，３２）は、意図的に形成される凹部（例えばリード凹部２４，３４）を考慮しなければ、略平坦である。例えば、第１リード２０の表面２１における発光素子４０が載置される部分は、第１リード２０の表面２１におけるリード凹部２４の直上に位置する部分と略同一面上にある。このような構成により、パッケージ成形体１０を薄型に形成することができる。また、第１および第２リード２０、３０を介する発光素子４０からの放熱経路を短くしやすく、発光素子４０で発生した熱を効率良く放熱することができる。

本実施の形態では、第１リード２０には、Ｌｄ方向に伸びた対向する二辺に沿って、表面２１から裏面２２に亘る切欠き２５ａが形成されている。図２に示すように、本実施の形態では、切欠き２５ａは略矩形の形状で、Ｌｄ方向の二辺の両方に形成されている。このような切欠き２５ａは、樹脂成形体１１をモールド成型する際に有利になりうる。例えば、樹脂成形体１１用の溶融樹脂は、リード凹部２４の位置から注入することができる（後述）が、このとき溶融樹脂は、リード凹部２４から切欠き２５ａに向かって、第１リード２０の裏面２２に沿って横方向に流れる。また、切欠き２５ａを通って第１リード２０の表面２１側に流れ込んだ溶融樹脂の一部は、表面２１に沿って横方向に流れる。このように、切欠き２５ａでは、溶融樹脂が第１リード２０の表面２１、裏面２２に沿って流れやすいため、第１リード２０と樹脂成形体１１との間に欠陥（隙間）のない又は少ないパッケージ成形体１０を得ることができる。

切欠き２５ａは、少なくとも一部が樹脂成形体１１の側壁１３の下に位置するように形成されている。これにより、切欠き２５ａを、樹脂成形体１１の一部により充填することができる。
切欠き２５ａは、切欠き２５ａによって、第１リード２０と樹脂成形体１１との結合力を高めるのに有効である。第１リード２０に切欠き２５ａを設けると第１リード２０の外周の長さを長くすることができる。そして、切欠き２５ａに樹脂成形体１１の一部を充填することにより、第１リード２０の側面２８（図４）と樹脂成形体１１との接触面積を増加させることができる。これにより、切欠き２５ａによって、第１リード２０と樹脂成形体１１との結合力が高まる。

裏面２２における切欠き２５ａの端部のうち、凹部１２の中央側（発光素子４０側）に位置している端部、言い換えれば、長手方向Ｌｄにおいて発光素子４０に最も接近している端部（第１端部２５１ｂ）は、リード凹部２４内に位置し、樹脂２７により覆われている。これにより、切欠き２５ａの（裏面２２側の）第１端部２５１ｂは樹脂成形体１１の裏面１４から露出しなくなるので、発光装置をリフローしたときに、第１端部２５１ｂと樹脂成形体１１との境界から半田フラックスが侵入するのを抑制することができる。

なお、第１リード２０の裏面２２におけるリード凹部２４と樹脂２７との境界２４１から半田フラックスが侵入する可能性はある。しかしながら、境界２４１から凹部１２まで半田フラックスが侵入するためには、リード凹部２４と樹脂２７との境界２４１から、リード凹部２４と樹脂２７との境界面を通り、さらに切欠き２５ａと樹脂成形体１１との境界面を通って、第１リード２０の表面２１側における、切欠き２５ａと樹脂成形体１１との境界２５１ａまでの「半田フラックスの侵入経路」を通る必要がある（図３（ｂ））。つまり、切欠き２５ａの裏面２２側の第１端部２５１ｂを、リード凹部２４内に位置させて樹脂２７により覆うことにより、半田フラックスの侵入経路を従来に比べて長くすることができる。これにより、半田フラックスが凹部１２内まで侵入するのを防止または抑制することができる。

リード凹部２４に充填された樹脂２７は、樹脂成形体１１の裏面１４から連続してなるのが好ましい。一例としては、リード凹部２４に充填される樹脂２７を、樹脂成形体１１と一体に形成させてもよい。例えば、樹脂２７を樹脂成形体１１の一部として形成させて、樹脂２７を樹脂成形体１１とをつなげてもよい。つまり、樹脂成形体１１は、第１リード２０の表面２１、側面２８および裏面２２と結合することになる。これにより、第１リード２０と樹脂成形体１１との結合力を高めることができる。

別の例としては、樹脂２７を、第１リード２０の幅方向（Ｗｄ方向）に亘って延在させることもできる（図４（ｂ））。具体的には、リード凹部２４を第１リード２０のＷｄ方向の全体に亘って設けて、リード凹部２４の内面を樹脂２７で覆う。図４（ｂ）からも明らかなように、第１リード２０は、凹部１２の底面１２１から露出する部分を除いて、樹脂２７と樹脂成形体１１とによって囲まれることになる。よって、第１リード２０と樹脂成形体１１との結合力をさらに高めることができる。
なお、発光素子４０を、切欠き２５ａと第１リード２０の第１縁部２６（第２リード３０と対向する縁部）との間に位置させることにより、発光素子４０の載置位置の直下に樹脂２７が配置されないように設計することができる。言い換えれば、発光素子４０の載置位置の直下では、第１リード２０の裏面２２を樹脂成形体１１の裏面１４から露出させることができるので、発光素子４０で発生した熱を、第１リード２０の裏面２２から効率よく放熱することができる。

第１リード２０と同様に、第２リード３０にも、Ｌｄ方向に伸びた対向する二辺に沿って、表面３１から裏面３２に亘る切欠き３５ａが形成されている。切欠き３５ａは、少なくとも一部が樹脂成形体１１の側壁１３の下に位置するように形成され、切欠き３５ａを、樹脂成形体１１の一部によって隙間なく充填している。これにより、第２リード３０と樹脂成形体１１との結合力が高まる。
また、第１リード２０と同様に、裏面２２における切欠き３５ａのうち、凹部１２の中央側（発光素子４０側）に位置している端部（第１端部３５１ｂ）は、リード凹部３４内に位置し、樹脂３７により覆われていてもよい。これにより、切欠き３５ａの第１端部３５１ｂは樹脂成形体１１の裏面１４から露出しなくなるので、発光装置をリフローしたときに、第１端部３５１ｂと樹脂成形体１１との境界から半田フラックスが侵入するのを抑制することができる。

なお、第２リード３０には発光素子４０が載置されないので、半田フラックスが樹脂成形体１１の凹部１２の侵入することによる悪影響が少ないと考えられる。よって、第２リード３０については、リード凹部３４および樹脂３７を設けずに、切欠き３５ａの（裏面３２側の）第１端部３５１ｂを樹脂成形体１１の裏面１４から露出させてもよい。
また、第２リード３０の裏面３２にリード凹部３４および樹脂３７を設ける場合には、樹脂成形体１１の凹部１２の直下全体に設けることができる（図２（ｂ）、図３（ｂ））。すなわち、樹脂成形体１１の凹部１２の直下では、第２リード３０の裏面３２が樹脂成形体１１の裏面１４より露出させなくてもよい。これは、第２リード３０には発光素子４０を載置しないので、第２リード３０の裏面３２から外部に放熱する必要がないためである。なお、外部端子との通電のために、第２リード３０の裏面３２を露出させてもよい。

第１リード２０と同様に、リード凹部３４に充填される樹脂３７を、樹脂成形体１１と一体に形成させてもよい。例えば、樹脂３７を樹脂成形体１１の一部として形成させて、樹脂３７を樹脂成形体１１とをつなげてもよい。これにより、第２リード３０と樹脂成形体１１との結合力を高めることができる。
さらに、樹脂３７を、第２リード３０の幅方向（Ｗｄ方向）に亘って延在させることもできる。具体的には、リード凹部２４を第２リード３０のＷｄ方向の全体に亘って設けて、その中に樹脂２７を充填する。図４（ｂ）で示す第１リード２０と同様に、第２リード３０は、凹部１２の底面１２１から露出する部分を除いて、樹脂３７と樹脂成形体１１とによって囲まれることになる。よって、第２リード３０と樹脂成形体１１との結合力をさらに高めることができる。

図３（ｂ）および図５（ａ）に示すように、第１リード２０の表面２１側において、切欠き２５ａの第１端部２５１ａは樹脂成形体１１の凹部１２の底面１２１で露出し、切欠き２５ａの第２端部２５２ａ（第１端部２５１ａと対向する端部）は、側壁１３で覆ってもよい。すなわち、図５（ａ）のように、凹部１２の底面１２１から、切欠き２５ａの中に充填された樹脂成形体１１の一部（部分２５ｅ）が露出する。部分２５ｅは、発光装置５０の製造時に、後述する封止樹脂５２（図７（ｂ））と接合する。ここで、封止樹脂５２は、第１リード２０に比べて、樹脂成形体１１に対する接着力のほうが高い。よって、封止樹脂５２と部分２５ｅとが接合することにより、封止樹脂５２とパッケージ成形体１０との結合力が高まり得る。

切欠き２５ａの（表面２１側の）第１端部２５１ａまで半田フラックスが到達しにくい場合や、第１端部２５１ａと発光素子４０との距離が離れている場合（半田フラックスによる悪影響が低いと見積もられる場合）には、図５（ａ）のように、切欠き２５ａの一部を樹脂成形体１１の凹部１２から露出させるのが好ましい。
なお、第１リード２０は、切欠き２５ａが形成された位置で幅が狭くなっているので、強度が局所的に低下する。そのため、切欠き２５ａの第２端部２５２ａを樹脂成形体１１の側壁１３で覆うことにより、第１リード２０の狭幅部分を補強するのが好ましい。

一方、図５（ｂ）に示すように、切欠き２５ａ全体を、樹脂成形体１１の側壁１３で覆ってもよい。第１リード２０の表面２１側において、切欠き２５ａの（表面２１側の）第１端部２５１ａが樹脂成形体１１で覆われるので、第１端部２５１ａから樹脂成形体１１の凹部１２までの長さだけ、半田フラックスの侵入経路を長くすることができる。よって、半田フラックスが樹脂成形体１１の凹部１２内に侵入するのを抑制することができる。また、第１リード２０の狭幅部分全体が樹脂成形体１１の側壁１３で補強する効果もある。
切欠き２５ａの表面２１側の第１端部２５１ａまで半田フラックスが到達しやすい場合や、表面２１側の第１端部２５１ａと発光素子４０との距離が近い場合（半田フラックスによる悪影響が高いと見積もられる場合）には、図５（ｂ）のように、切欠き２５ａの全体を樹脂成形体１１の側壁１３で覆うのが好ましい。

第２リード３０の切欠き３５ａについても、第１リード２０と同様の理由により、切欠き３５ａの（表面３１側の）第１端部３５１ａを露出させたほうがよい場合と、露出させないほうがよい場合とがある。
例えば、切欠き３５ａの第１端部３５１ａまで半田フラックスが到達しにくい場合や、第１端部３５１ａと発光素子４０との距離が離れている場合（半田フラックスによる悪影響が低いと見積もられる場合）には、切欠き３５ａの一部を樹脂成形体１１の凹部１２から露出させるのが好ましい。
一方、切欠き３５ａの第１端部３５１ａまで半田フラックスが到達しやすい場合や、第１端部３５１ａと発光素子４０との距離が近い場合（半田フラックスによる悪影響が高いと見積もられる場合）には、切欠き３５ａの全体を樹脂成形体１１の側壁１３で覆うのが好ましい。

本実施の形態では、切欠き２５ａ、３５ａの形状を略矩形にしているが、多角形状、部分円形状（例えば半円など）など、任意の形状にすることができる。また、本実施の形態では、切欠き２５ａ、３５ａは、Ｌｄ方向に伸びた二辺の両方に形成されているが、いずれか一辺のみに形成することもできる。

変形例として、図２〜５の第１リード２０の切欠き２５ａに代えて、図６のように貫通孔２５ｂを設けることができる。貫通孔２５ｂを形成した第１リード２０では、切欠き２５ａに比べて局所的な強度低下が起こりにくいので、第１リード２０の強度を維持したい場合に好適である。一方、第１リード２０の幅（Ｗｄ方向の寸法）が狭くて貫通孔２５ｂを適所に形成するのが困難な場合など、貫通孔２５ｂの形成が困難な理由がある場合には、切欠き２５ａを設けるほうが好ましい。

切欠き２５ａと同様に、第１リード２０の裏面における貫通孔２５の端部のうち、凹部１２の中央側（発光素子４０側）に位置している端部（第１端部２５１ｂ）は、リード凹部２４内に位置し、樹脂により覆われている。これにより、貫通孔２５の（裏面２２側の）第１端部２５１ｂは樹脂成形体１１の裏面１４から露出しなくなるので、発光装置をリフローしたときに、第１端部２５１ｂと樹脂成形体１１との境界から半田フラックスが侵入するのを抑制することができる。
また、貫通孔２５の裏面２２側の第１端部２５１ｂを、リード凹部２４内に位置させて樹脂により覆うことにより、半田フラックスの侵入経路を従来に比べて長くすることができるので、半田フラックスが凹部１２内まで侵入するのを抑制することができる。

また、切欠き２５ａ、３５ａと同様の理由により、貫通孔２５の裏面２２側の第１端部２５１ｂを露出させたほうがよい場合と、露出させないほうがよい場合とがある。
例えば、貫通孔２５の表面２１側の第１端部２５１ａまで半田フラックスが到達しにくい場合や、表面２１側の第１端部２５１ａと発光素子４０との距離が離れている場合（半田フラックスによる悪影響が低いと見積もられる場合）には、貫通孔２５の一部を樹脂成形体１１の凹部１２から露出させるのが好ましい。
一方、貫通孔２５の表面２１側の第１端部２５１ａまで半田フラックスが到達しやすい場合や、第１端部２５１ａと発光素子４０との距離が近い場合（半田フラックスによる悪影響が高いと見積もられる場合）には、貫通孔２５の全体を樹脂成形体１１の側壁１３で覆うのが好ましい。

本実施の形態では、貫通孔２５の形状を楕円形にしているが、真円形、多角形状（三角形、矩形など）など、任意の形状にすることができる。

なお、図示しないが、第２リード３０についても、切欠き３５ａに代えて、貫通孔２５ｂと同様の貫通孔を設けることができる。

第１リード２０の放熱性の観点から、第１リード２０の裏面２２が樹脂成形体１１の裏面２２から露出する露出面積は広いほうが好ましい。一方、切欠き２５ａからの半田フラックスの侵入防止の観点からは、少なくとも切欠き２５ａの（裏面２２側の）第１端部２５１ｂは樹脂成形体１１の裏面２２から露出しないほうが好ましい。
そこで、図７に示すように、第１リード２０の第１縁部２６からリード凹部２４の凹部１２の中央側（発光素子４０側）の縁部２４１までの距離ｙが、第１リード２０の第１縁部２６から切欠き２５ａの第１端部２５１ｂまでの距離ｚに対して５０％〜８０％であるのが好ましい。この比率が５０％未満の場合は、発光素子４０の直下にリード凹部２４と樹脂２７とが設けられるため、放熱性が低下するおそれがある。また、この比率が８０％を越える場合は、切欠き２５ａの第１端部２５１ｂのごく近傍のみを樹脂２７で覆うことになるため、第１端部２５１ｂからの半田フラックスの侵入を防止する効果が低減するおそれがある。

また、放熱性や半田フラックス防止の観点から、図７に示す各部分の寸法を次のような範囲にすることができる。
リード凹部２４の縁部２４１から、切欠き２５ａの第１端部２５１ｂまでの長さｘ_１は、０．１ｍｍ〜１．４ｍｍであるのが好ましい。長さｘ_１＜０．１ｍｍより小さいと、半田フラックスの侵入経路を十分に長くすることができず、半田フラックスが第１端部２５１ｂから侵入しやすくなる。長さｘ_１＞１．４ｍｍであると、放熱性が低下する。
リード凹部２４の長手方向Ｌｄの長さｘ_２は、０．４〜１．６ｍｍであるのが好ましい。長さｘ_２＜０．４ｍｍであると、第１リード２０と樹脂成形体１１との密着性が弱くなるおそれがある。長さｘ_２＞１．６ｍｍであると、放熱性が低下する。

さらに、第１リード２０の強度の観点から、図４および図７に示す各部分の寸法を次のような範囲にすることができる。
リード凹部２４が形成された位置での第１リード２０の板厚２４ｔが、第１リード２０の板厚２０ｔに対して２５％〜６０％であるのが好ましい（図４）。この比率が２５％未満の場合、リード凹部２４が形成された位置での第１リード２０の強度が弱くなり、第１リード２０の反りの原因になる。反りの生じた第１リード２０を用いてパッケージ成形体１０を形成すると、樹脂成形体１１にクラックが発生しやすくなる。この比率が６０％を越えると、リード凹部２４に充填できる樹脂２７の厚さが薄くなり、樹脂２７にクラックが入りやすい。
切欠き２５ａの長手方向Ｌｄの寸法（切欠き２５ａの幅２５ｗ）は、０．３〜０．９ｍｍであるのが好ましい。幅２５ｗ＜０．３ｍｍであると、第１リード２０と樹脂成形体１１との密着性が弱くなるおそれがある。幅２５ｗ＞０．９ｍｍであると、切欠き２５ａが形成された狭幅部分において、第１リード２０の強度が局所的に弱くなり、第１リード２０の反りの原因になる。反りの生じた第１リード２０を用いてパッケージ成形体１０を形成すると、樹脂成形体１１にクラックが発生しやすくなる（図７）。

図７に示した長さｘ_１、ｘ_２および切欠き２５ａの幅２５ｗの関係により、切欠き２５ａとリード凹部２４との位置関係が決まる。
例えば、幅２５ｗ≧（長さｘ_２−長さｘ_１）であれば、切欠き２５ａの第２端部２５２ｂは、リード凹部２４の外側に位置する（図８（ａ））。
この条件を満たすように各寸法を決定すると、切欠き２５ａによる狭幅部分の一部は、板厚２０ｔのままにすることができる。つまり、強度の低い狭幅部分が、リード凹部２４によってさらに強度低下するのを緩和することができる。よって、第１リード２０の強度を維持したい場合に好適である。

一方、幅２５ｗ＜（長さｘ_２−長さｘ_１）であれば、切欠き２５ａの第２端部２５２ｂが、リード凹部２４内に位置して、前記樹脂により覆われる（図８（ｂ））。
この条件を満たすように各寸法を決定すると、切欠き２５ａの第２端部２５２ｂを樹脂２７で覆うことができる。よって、第２端部２５２ｂからの半田フラックスの侵入を抑制することができる。

なお、上述の各寸法は、第１リード２０の切欠き２５ａについて述べているが、第１リード２０の切欠き３５ａの寸法および切欠き３５ａとリード凹部２４との位置関係についても同様に決定することができる。さらに、第１および第２リード２０、３０の切欠き２５ａ、３５ａに代えて、各リードに貫通孔２５ａを設ける場合も、貫通孔２５ｂの各寸法および貫通孔２５ｂとリード凹部２４との位置関係についても同様に決定することができる。

図２（ｃ）および図３を再び参照すると、第１リード２０の裏面２２側において、切欠き２５ａの第１端部２５１ｂを覆う樹脂２７は、パッケージ成形体１０の裏面１４側においてリード凹部に対応する凹み１４１を設けることができる。以下に説明するように、この凹み１４１は、発光装置の実装不良の解消に有効であると考えられる。

このパッケージ成形体１０を用いた発光装置を実装基板に半田リフローで実装すると、溶融した半田は樹脂成形体１１に対する濡れ性が低いため、溶融半田は第１リード２０の露出面２１に自然に集まる。しかし、時として、溶融した半田が樹脂成形体１１の上に留まって、半田ボールを形成することがある。半田ボールによって発光装置が浮き上がったまま実装基板に実装されると、発光装置の実装不良となる。
このような半田ボールＳＢは、樹脂成形体１１の周縁に凹凸がある位置に形成されやすく、本実施の形態のパッケージ成形体１０では、切欠き２５ａの近傍に発生する傾向にある（図２（ｃ））。そこで、切欠き２５ａの第１端部２５１ｂを覆う樹脂２７を凹み１４１を設けることにより、リフロー時に半田ボールＳＢがこの凹み１４１に引き寄せられ、かつ凹みに半田ボールＳＢが広がることにより、発光装置が実装基板から浮き上がるのを抑制できる。

第１リード２０と同様の理由から、第２リード３０についても、切欠き３５ａの第１端部３５１ｂを覆う樹脂３７は、パッケージ成形体１０の裏面１４側においてリード凹部に対応する凹み１４２を設けることができる。

なお、製造時には、リード凹部２４に、溶融樹脂用のゲートを配置して、樹脂成形体１１および樹脂２７を形成するための溶融樹脂を注入することができる。このようなゲートでは、樹脂硬化後にバリ１４１ａが生じることがある。バリ１４１ａは発光装置の実装不良の原因となるため、除去する必要があるが、樹脂２７に凹み１４１を設けることにより、バリ１４１ａの高さが凹み１４１の深さより低い場合には、バリ１４１ａの除去を省略することができる。

第１および第２リード２０、３０の表面２１、３１には、表面溝２１１、２１２を設けることができる。表面溝２１１、２１２は、樹脂成形体１１の側壁１３で覆われている。また幅方向Ｗｄに伸びる表面溝２１１は、切欠き２５ａの第１端部２５１ａと第２端部２５２ａとの間に形成される。表面溝２１１、２１２は、第１および第２リード２０、３０の表面２１、３１を伝う半田フラックスを溜めて、半田フラックスの拡散を抑制する効果と、表面２１、３１と樹脂成形体１１との接触面積を広くして、第１および第２リード２０、３０と樹脂成形体１１との接合強度を高める効果とが期待される。

以下に、発光装置５０の製造方法を説明する。
＜１．パッケージ成形体１０の製造＞
金属板をパンチングして、対向配置された第１リード２０と第２リード３０との対を複数備えたリードフレームを形成する。切欠き２５ａ、２５ｂは、パンチングの際に同時に形成することができる。第１リード２０及び第２リード３０とは、タイバーによってリードフレームに連結される。その後、第１および第２リード２０、３０の裏面２２、３２側の所定位置に、リード凹部２４、３４をウェットエッチング又は打ち出しにより形成する。各リード対と対応する位置に樹脂成形体１１用の空隙を有している金型９０で、リードフレームＬＦを挟持する（図９（ａ））。そして、リード凹部２４に配置した溶融樹脂用ゲートから、金型９０の空隙に、樹脂成形体１１用の樹脂材料を注入する。樹脂材料が硬化した後に金型９０を外すと、リードフレームに固定された状態のパッケージ成形体１０が得られる。

＜２．発光素子４０の実装＞
図１に示す発光素子４０は、一対の電極がいずれも上面に設けられている。このような発光素子４０では、パッケージ成形体１０の第１リード２０に、発光素子４０をダイボンドにより実装する。発光素子４０の一方の電極と第１リード２０、他方の電極と第２リード３０とを、それぞれボンディングワイヤＢＷで電気的に接続する。
なお、第１電極が上面に、第２電極が下面に設けられた発光素子を用いることもできる。この場合、下面を第１リード２０に導電性ペーストを用いて固定し、これにより第２電極と第１リード２０とを電気的に接続することができる。また、上面に設けられた第１電極は、ボンディングワイヤＢＷを用いて第２リード３０に電気的に接続する。

＜３．封止樹脂５２の充填＞
パッケージ成形体１０の凹部１２に、液体状態の封止樹脂をポッティングし、その後に硬化させる。封止樹脂５２を２層にする場合には、まず、凹部１２に第１封止樹脂（アンダーフィル）をポッティングした後に硬化し、次いで、凹部１２に第２封止樹脂（オーバーフィル）をポッティングした後に硬化する。

＜４．発光装置５０の個片化＞
リードフレームのタイバーをダイシングによって切断し、個々の発光装置５０に分離する。

以下に、発光装置５０の各構成部材に適した材料を説明する。
（第１リード２０、第２リード電極３０）
第１リード２０、第２リード電極３０は、加工性や強度の観点からすると、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅などのいずれか１つ以上からなる導電性材料を用いることができる。第１リード２０、第２リード３０は、金、銀及びそれらの合金などでメッキするのが好ましい。

（樹脂成形体１１）
樹脂成形体１１の成形材料には、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂のほか、液晶ポリマー、ポリフタルアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの熱可塑性樹脂を用いることができる。また、成形材料中に酸化チタンなどの白色顔料などを混合して、樹脂成形体１１の凹部１２内における光の反射率を高めることもできる。

（ボンディングワイヤＢＷ）
ボンディングワイヤＢＷとしては、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金から成る金属製のワイヤを用いることが出来る。

（封止樹脂５２）
封止樹脂の材料としては、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。封止樹脂５２は単一層から形成することもできるが、複数層（例えば、アンダーフィルとオーバーコートの２層）から構成することもできる。
また、封止樹脂５２には、酸化チタン、二酸化ケイ素、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、アルミナ、窒化アルミニウムなどの光散乱粒子を分散させてもよい。
さらに、封止樹脂５２には、発光素子４０からの発光の波長を変換する材料（蛍光体等）の粒子を分散させてもよい。例えば白色光を発する発光装置５０では、青色光を発光する発光素子４０と、青色光を吸収して黄色光を発する蛍光体粒子（例えばＹＡＧ粒子）とを組み合わせることができる。

（半田）
本実施形態における半田とは、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ｚｉ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｐｂ−Ｓｎ、Ａｕ−Ｓｎ、Ａｕ−Ａｇ等を用いることができる。

本発明のパッケージ成形体１１は、第１リード２０の裏面２２における切欠き２５ａの発光素子４０の第１端部２５１ｂを、リード凹部２４内に位置させて樹脂２７により覆うことにより、パッケージ成形体１１を用いて発光装置５０を製造、実装したときに、切欠き２５ａの第１端部２５１ｂから半田フラックスが侵入するのを抑制することができる。
また、本発明のパッケージ成形体１１は、第１リード２０の裏面２２が樹脂成形体１１の裏面１４より露出しているので、パッケージ成形体１１を用いて発光装置５０を製造したときに、第１リード２０の表面２１に載置された発光素子４０からの熱を外部に効率よく放熱することができる。

１０ パッケージ成形体
１１ 樹脂成形体
１２ 凹部
１２１ 底面
１３ 側壁
１４ 樹脂成形体の裏面
２０ 第１リード
２１ 第１リードの表面（一方の面）
２２ 第１リードの裏面（他方の面）
２２１ 第１リードの裏面の露出部
２１１、２１２ 表面溝（Ｖ字溝）
２４ リード凹部
２５ａ 切欠き部
２５ｂ 貫通孔
２５１ａ 第１端部（表面側）
２５１ｂ 第１端部（裏面側）
２５２ａ 第２端部（表面側）
２５２ｂ 第２端部（裏面側）
２７ 樹脂
３０ 第２リード
３１ 第２リードの表面（一方の面）
３２ 第２リードの裏面（他方の面）
３２１ 第２リードの裏面の露出部
３４ リード凹部
３５ａ 切欠き部
３５１ａ 第１端部（表面側）
３５１ｂ 第１端部（裏面側）
３５２ａ 第２端部（表面側）
３５２ｂ 第２端部（裏面側）
３７ 樹脂
４０ 発光素子
５０ 発光装置
５２ 封止樹脂

Claims (11)

1. 発光素子を収納するための凹部を有する樹脂成形体と、
   前記樹脂成形体の下部に配置されたリードと、を備えたパッケージ成形体において、
   前記リードの一方の面の一部が前記樹脂成形体の前記凹部の底面より露出し、
   前記リードの他方の面は、前記樹脂成形体の裏面より露出した露出部と、該他方の面に設けられたリード凹部とを有し、該リード凹部は内部に充填された樹脂により内面全体が覆われており、
   前記リードは、前記一方の面から前記他方の面に亘る切欠きまたは貫通孔が形成されており、
   前記他方の面における前記切欠きまたは貫通孔の前記凹部の中央側の第１端部は、前記リード凹部内に位置し、前記樹脂により覆われており、
   前記樹脂は、前記パッケージ成形体の裏面側において、リード凹部に対応する位置に凹みを備えるパッケージ成形体。
2. 前記リード凹部に充填された前記樹脂は、前記樹脂成形体の裏面から連続してなることを特徴とする請求項１に記載のパッケージ成形体。
3. 前記リードの前記他方の面において、前記切欠きまたは貫通孔の前記第１端部と対向する第２端部は、前記リード凹部の外側に位置していることを特徴とする請求項１または２に記載のパッケージ成形体。
4. 前記リードの前記他方の面において、前記切欠きまたは貫通孔の前記第１端部と対向する第２端部は、前記リード凹部内に位置して、前記樹脂により覆われていることを特徴とする請求項１または２に記載のパッケージ成形体。
5. 前記リードの前記一方の面において、前記切欠きまたは貫通孔の前記第１端部が前記凹部の底面で露出し、該第１端部と対向する前記切欠きまたは貫通孔の第２端部が前記樹脂成形体の前記凹部を成す側壁で覆われていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のパッケージ成形体。
6. 前記リードの前記一方の面において、前記切欠きまたは貫通孔が、前記樹脂成形体の前記凹部を成す側壁で覆われていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のパッケージ成形体。
7. 前記リードは、前記樹脂成形体の前記凹部の底面において互いに離間して露出した第１リードおよび第２リードを含み、
   少なくとも第１リードに前記切欠きまたは貫通孔が形成され
   前記第１リードの一方の面において、前記第２リードと対向する前記第１リードの第１縁部と前記切欠きまたは貫通孔の前記第１端部との間に前記発光素子を載置する領域を有し、他方の面に、前記樹脂成形体の裏面より露出した露出部と内部に充填された樹脂により内面全体が覆われているリード凹部とを有し、
   前記リードの前記他方の面において、前記第１リードの前記第１縁部から前記リード凹部の前記発光素子側の縁部までの距離ｙが、前記第１リードの前記第１縁部から前記切欠きまたは貫通孔の第１端部までの距離ｚに対して５０％〜８０％であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のパッケージ成形体。
8. 前記パッケージ成形体が一方向に伸びた形状を有し、
   前記切欠きまたは貫通孔は、前記一方向に延在する辺に沿って形成された切欠きであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のパッケージ成形体。
9. 前記リードの前記一方の面に表面溝を有し、該表面溝は、前記切欠きまたは貫通孔の第１端部と前記第１端部と対向する第２端部との間に形成され、且つ前記樹脂成形体の前記凹部を成す側壁で覆われていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のパッケージ成形体。
10. 前記リード凹部に充填された前記樹脂は、当該樹脂の前記凹み内にバリを備え、前記バリの高さが前記凹みの深さよりも低いことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のパッケージ成形体。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載のパッケージ成形体と、
    前記パッケージ成形体の樹脂成形体に設けられた凹部に収納され、前記凹部の底面から露出したリードの一方の面に載置された発光素子と、
    前記発光素子および前記樹脂成形体の前記凹部を封止する封止樹脂と、
    を含む発光装置。

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