引线架、封装及发光装置、以及其制造方法与流程

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引线架、封装及发光装置、以及其制造方法与流程

本发明涉及引线架、封装及发光装置、以及其制造方法。



背景技术:

目前,已知有具有悬挂引线的引线架、使用该引线架的封装以及在该封装内安装有半导体发光元件的发光装置(例如,参照专利文献1)。

封装通过对在外框上连接有多组电极及悬挂引线的引线架进行树脂模塑等而形成。电极被由树脂构成的支承部件支承,并且,支承部件在侧面由与引线架的外框相连的多个悬挂引线支承,在将电极从外框切断时封装不离散地构成。由此,形成由悬挂引线将多个封装与外框相连的封装集合体。

另外,通过将封装向相对于引线架的外框面垂直的方向推出而使支承部件和悬挂引线分离,从而能够将各个封装从集合体卸下。

专利文献1:(日本)实用新型注册第3168024号公报

专利文献1中记载的封装在悬挂引线的前端部形成有台阶,防止封装从引线架脱落,并且可通过相对于引线架的外框面向上推出而将封装取下。因此,不适合相对于引线架的外框面,将封装向下推出而取出。



技术实现要素:

本发明的课题在于,提供能够通过相对于引线架向下推出而卸下且难以从引线架脱落的封装、发光装置及其中使用的引线架、以及其制造方法。

本发明一方面的引线架具备电极、与所述电极分开设置的悬挂引线、与所述电极及所述悬挂引线相连的外框,形成与支承所述电极的支承部件一体成形的箱形封装,该箱形封装具有用于安装发光元件的凹部,其中,所述凹部在上面侧具有开口,侧壁主要由所述支承部件构成,底面的至少一部分由所述电极构成,所述电极配置在所述支承部件的预定形成区域,所述悬挂引线以从所述外框延伸到与所述支承部件的预定形成区域相接的方式配置,在所述支承部件的预定形成区域侧的前端,在上面侧的角部的至少一部分设有倒角面。

本发明一方面的封装具备:所述引线架;与所述引线架一体成形的主要由树脂构成的所述支承部件。

本发明一方面的封装为箱形封装,具备电极、支承所述电极的由树脂构成的支承部件、具有与所述电极分开设置的悬挂引线及与所述悬挂引线相连的外框的引线架,具有用于安装发光元件的凹部,其中,所述凹部在上面侧具有开口,侧壁主要由所述支承部件构成,底面的至少一部分由所述电极构成,所述电极以下面与所述支承部件的下面大致共面的方式配置,所述悬挂引线以从所述外框延伸到与所述支承部件的侧面相接的方式配置,在所述支承部件侧的前端,在上面侧的角部的至少一部分设有倒角面。在此,“大致共面”除了物理上为同一平面之外,还包括实质上为同一平面的情况。例如,相对于电极的厚度10%以下的台阶、更优选为5%以下的台阶形成为大致共面。

本发明一方面的封装为箱形封装,具备电极、支承所述电极的由树脂构成的支承部件,具有用于安装发光元件的凹部,其中,所述凹部在上面侧具有开口,侧壁主要由所述支承部件构成,底面的至少一部分由所述电极构成,所述电极以下面与所述支承部件的下面大致共面的方式配置,所述支承部件在侧面的至少一部分具有凸部,所述凸部的由与突出方向平行的垂直面剖切的截面形状为大致直角三角形,所述直角三角形的夹着直角的边的一方位于所述支承部件的侧面即垂直面内,夹着所述直角的边的另一方与所述电极的上面大致共面。在此,“大致共面”除了物理上为同一平面之外,还包括实质上为同一平面的情况。例如,相对于电极的厚度10%以下的台阶、更优选为5%以下的台阶形成为大致共面。

本发明的实施方式的发光装置具备:上述的任一个封装;在所述凹部内安装的所述发光元件。

本发明一方面的引线架的制造方法具有如下的工序:在凹模配置板状的金属,通过冲头从所述金属侧向所述凹模方向进行冲裁;经过了冲裁的所述金属具备电极、与所述电极分开设置的悬挂引线、与所述电极及所述悬挂引线相连的外框,利用上下分割的模具,通过冲压加工在所述悬挂引线的前端的相当于所述凹模侧的面侧的角部的至少一部分形成倒角面。

本发明一方面的引线架的制造方法具有如下的工序:在凹模配置板状的金属;通过冲头将电极和与所述电极分开的悬挂引线从所述金属侧向所述凹模方向进行冲裁;通过冲压加工对经过了所述冲裁的所述悬挂引线的前端的相当于所述凹模侧的面侧的角部的至少一部分进行倒角。

本发明一方面的引线架的制造方法具有如下的工序:对板状的金属从下方向上方进行冲裁;经过了冲裁的金属具备电极、与所述电极分开设置的悬挂引线、与所述电极及所述悬挂引线相连的外框,利用上下分割的模具,通过冲压加工在所述悬挂引线的前端的所述金属的上面侧的角部的至少一部分形成倒角面。在此,将在板状的金属作为引线架装配到封装或发光装置时成为上面的一方设为上,将成为下面的一方设为下。

本发明一方面的封装的制造方法,通过所述引线架的制造方法形成所述引线架;用上下分割的模塑模具的上模具和下模具将所述电极夹住;向夹入了所述电极的所述模塑模具内注入第一树脂;通过将所述注入的第一树脂固化或硬化而形成所述支承部件。

本发明一方面的发光装置的制造方法,通过所述封装的制造方法形成所述封装;在所述凹部内安装所述发光元件。

根据本发明的引线架、封装及发光装置、以及其制造方法,可提供能够通过相对于引线架向下推出而卸下且难以从引线架脱落的封装及发光装置。

附图说明

图1是表示实施方式的发光装置的结构的立体图;

图2a是表示实施方式的封装的结构的俯视图;

图2b是表示实施方式的封装的结构的仰视图;

图2c是表示实施方式的封装的结构的剖面图,表示的是图2a的iic-iic线的截面;

图2d是表示实施方式的封装的结构的剖面图,表示的是图2a的iid-iid线的截面;

图2e是表示实施方式的封装的结构的剖面图,表示的是图2d中由虚线围成的区域iie的局部放大图;

图3是表示实施方式的发光装置的制造方法的顺序的流程图;

图4a是表示由实施方式的发光装置的制造方法的外形形成工序形成的引线架的结构的俯视图;

图4b是表示经由实施方式的发光装置的制造方法的台阶形成工序及倒角面形成工序形成的引线架的结构的俯视图;

图4c是表示经由实施方式的发光装置的制造方法的台阶形成工序及倒角面形成工序形成的引线架的结构的剖面图,表示的是图4b的ivc-ivc线的截面;

图5a是表示实施方式的发光装置的制造方法的台阶形成工序的第一工序的剖面图;

图5b是表示实施方式的发光装置的制造方法的台阶形成工序的第二工序的剖面图;

图6a是表示实施方式的发光装置的制造方法的倒角面形成工序的第一工序的剖面图;

图6b是表示实施方式的发光装置的制造方法的倒角面形成工序的第二工序的剖面图;

图7a是表示实施方式的发光装置的制造方法的支承部件形成工序的引线架设置工序的俯视图;

图7b是表示实施方式的发光装置的制造方法的支承部件形成工序的引线架设置工序的剖面图,表示的是图7a的viib-viib线的截面;

图7c是表示实施方式的发光装置的制造方法的支承部件形成工序的引线架设置工序的剖面图,表示的是图7a的viic-viic线的截面;

图7d是表示实施方式的发光装置的制造方法的支承部件形成工序的引线架设置工序的剖面图,表示的是图7d的viid-viid线的截面;

图8a是表示实施方式的发光装置的制造方法的支承部件形成工序的第一树脂注入工序的剖面图,表示的是相当于图7a的viib-viib线的位置的截面;

图8b是表示实施方式的发光装置的制造方法的支承部件形成工序的第一树脂注入工序的剖面图,表示的是相当于图7a的viic-viic线的位置的截面;

图8c是表示实施方式的发光装置的制造方法的支承部件形成工序的第一树脂注入工序的剖面图,表示的是相当于图7a的viid-viid线的位置的截面;

图8d是表示实施方式的发光装置的制造方法的支承部件形成工序的第一树脂注入工序的剖面图,表示的是图8c中由虚线围成的区域viiid的局部放大图;

图9是表示经由实施方式的发光装置的制造方法的第一树脂固化或硬化工序而从模具取出的封装的结构的俯视图;

图10是表示实施方式的发光装置的制造方法的支承部件形成工序的注入痕除去工序及电极分离工序的俯视图;

图11是表示实施方式的发光装置的制造方法的发光元件安装工序及密封工序的剖面图,表示的是相当于图7a的viid-viid线的位置的截面;

图12是表示实施方式的发光装置的制造方法的单片化工序的剖面图,表示的是相当于图7a的viid-viid线的位置的截面。

标记说明

1:封装

11:凹部

11a:凹部的底面

12:下面

2:支承部件(第一树脂)

20:支承部件的预定形成区域

21:壁部

21a、21b、21c、21d:外侧面

21e:内侧面

22:底部

23:凸缘部

23a:上面

23b:侧面

24:凸部

24a:上面

24b:侧面

24c:连接面

25:浇口痕

26:标记

27:树脂毛刺

28:槽部

3:引线架

30:外框

31:第一电极

31a:上面

31b:下面

31c:端面

311:内引线部

312:外引线部

313:凹部

314:凹部

315:台阶

32:第二电极

32a:上面

32b:下面

32c:端面

321:内引线部

322:外引线部

323:凹部

324:凹部

325:台阶

33、34:连结部

35:悬挂引线(ハンガーリード)

35a:上面

35b:下面

35c:倒角面

35d:突出部

35e:侧面

35f:圆角

35g:金属毛刺

36:贯通孔

37:贯通孔

38:切除部分

39:贯通孔

4:发光元件

5:导线

6:密封部件(第二树脂)

100:发光装置

400:上模具

410:下模具

420:上模具

430:下模具

430a:倾斜面

500:上模具

501:空洞

502:外缘

502:浇口

510:下模具

具体实施方式

以下,对实施方式的引线架、封装及发光装置以及它们的制造方法进行说明。此外,由于在以下的说明中参照的附图是概略地表示本实施方式的图,故而有时各部件的比例尺或间隔、位置关系等夸大或者省略了部件的一部分图示。另外,在以下的说明中,同一名称及标记原则上表示的是相同或等同的部件,适当省略详细说明。此外,“外侧面”表示“壁部的外侧的侧面”,“内侧面”表示“壁部的内侧的侧面”。

另外,为了便于说明,在各图中用xyz座标轴表示观察方向。

[发光装置的结构]

参照图1~图2e对实施方式的发光装置的结构进行说明。

图1是表示实施方式的发光装置的结构的立体图。图2a是表示实施方式的封装的结构的俯视图。图2b是表示实施方式的封装的结构的仰视图。图2c是表示实施方式的封装的结构的剖面图,表示的是图2a的iic-iic线的截面。图2d是表示实施方式的封装的结构的剖面图,表示的是图2a的iid-iid线的截面。图2e是表示实施方式的封装的结构的剖面图,表示的是图2d中由虚线围成的区域iie的局部放大图。

实施方式的发光装置100具备:具有凹部11的封装1、安装于凹部11内的发光元件4、将发光元件覆盖的密封部件(第二树脂)6。

就封装1而言,整体形状为大致长方体,形成为具有在上面开口的凹部11的箱形。在此,箱形指的是中空的形状,在本实施方式中,封装1具有上面开口的杯状的形状。在俯视时,上面开口的杯状的形状是带圆角的大致四边形,但也可采用圆形、椭圆形、多边形、带棱角的大致四边形等。另外,封装1具备第一电极31、极性与第一电极31不同的第二电极32、支承第一电极31及第二电极32的树脂成型体即支承部件2。

此外,将封装1的大致长方体形状的外形的一个顶点切掉或使其凹陷而设有表示第一电极31的极性的标记26。标记26的形状或大小、配置场所没有特别限定,例如,也可以设置在第二电极32侧。

凹部11是用于安装发光元件4的腔。凹部11在上面侧具有开口,侧壁主要由支承部件2构成,底面11a的至少一部分由第一电极31及第二电极32构成。

更详细地,凹部11的侧面被支承部件2的壁部21包围,底面11a由第一电极31的内引线部311、第二电极32的内引线部321、支承部件2构成。另外,凹部11成为向开口方向(z轴的+方向)扩展的形状。封装1的下面12是第一电极31及第二电极32的下面露出且将封装1安装于外部的安装基板等时的安装面。另外,第一电极31及第二电极32的下面和支承部件2的下面以大致共面的方式构成,即封装1的下面12成为平坦面的方式构成。在此,“大致共面”除了物理上为同一平面之外,还包括实质上为同一平面的情况。例如,相对于电极的厚度10%以下的台阶、进一步优选为5%以下的台阶形成为大致共面。

此外,在各图中,以封装1的安装面即下面12成为与xy平面平行的面的方式规定座标轴。另外,将第一电极31的前端和第二电极32的前端相互相对的方向即第一方向设为x轴方向,在平行于安装面的面内,将与第一方向正交的第二方向设为y轴方向。另外,将垂直于安装面的方向即封装1的高度方向设为z轴方向。

支承部件2具备上层部即壁部21和下层部即底部22。支承部件2可通过使用树脂材料的模塑成型而形成。

壁部21构成凹部11的侧壁。壁部21具有外侧面21a、与外侧面21a邻接的外侧面21b、与外侧面21b邻接且与外侧面21a相对的外侧面21c、与外侧面21a及外侧面21c邻接的外侧面21d。外侧面21a、21b、21c、21d越向上方(z轴的+方向)越向内侧倾斜。外侧面21a、21b、21c、21d也可以是垂直面,但在将支承部件2模塑成型时,为了能够从模具容易地取出成型件,优选向内侧倾斜而形成。

构成凹部11的侧面的侧壁即壁部21的内侧面21e从底面11a起越向开口越向外侧倾斜。内侧面21e也可以形成为垂直面,但优选形成为向外侧倾斜的倾斜面。通过将内侧面21e形成为向外侧倾斜的倾斜面,能够使安装在凹部11内的发光元件发出并横向传播的光向开口方向反射,从而提高光取出效率。另外,在将支承部件2模塑成型时,能够从模具容易地取出成型件。另外,内侧面21e也可以形成为台阶状。

底部22以与第一电极31及第二电极32相同的厚度t形成,是固定第一电极31及第二电极32的部分。俯视时,底部22的比壁部21更向外侧突出的凸缘部23设置在壁部21的周围

底部22的下面以与第一电极31及第二电极32的下面大致共面、即所谓的“无面差”的方式设置,成为安装面的封装1的下面12成为平坦面。在此,“大致共面”除了物理上为同一平面之外,还包括实质上为同一平面的情况。例如,相对于电极的厚度10%以下的台阶、进一步优选为5%以下的台阶形成为大致共面。

另外,壁部21和底部22由同一材料一体成形。通过这样一体成型,能够提高壁部21和底部22的接合强度。

凸缘部23设置为底部22的外周部分,是以与第一电极31及第二电极32相同的厚度,在俯视时比壁部21更向外侧突出设置的部位。底部22的侧面即凸缘部23的侧面23b由与封装1的下面12大致垂直的面构成。

凸缘部23俯视时设置在壁部21的端面31c、32c及外形的长边侧的整个区域、和壁部21的外形的短边侧的未设有外引线部312、322的区域。即,凸缘部23不设置在外引线部312、322的凹部313、314、323、324的侧面。

在封装1中,第一电极31从外侧面21a突出,第二电极32从外侧面21c突出,但第一电极31及第二电极32未从外侧面21b、21d露出。即,外侧面21b、21d的全部都由与壁部21相同的材料即树脂材料形成。因此,在将封装1例如焊接在外部的安装基板时,由于焊锡的润湿性低,能够降低焊锡向外侧面21b、21d泄漏。

在此,在俯视时,凸缘部23从壁部21的外侧面21a、21c沿封装1的长边方向(x轴方向)突出的突出量设为w1,凸缘部23从外侧面21b、21d沿封装1的短边方向(y轴方向)突出的突出量设为w2。

突出量w1优选为至少5μm以上,在第一电极31及第二电极32的外引线部312、322的端部设置凹部313、314、323、324的情况下,例如特别优选为20μm左右。

突出量w2优选为至少5μm以上,为了防止外侧面21b、21d在制造时从悬挂引线35卸下时(参照图11及图12)与悬挂引线35接触而受到损伤,例如优选为10μm以上,特别优选为20μm以上。

此外,凸缘部23的突出量w1和突出量w2既可以相同,也可以不同。

另外,在俯视时沿支承部件2的长度方向延伸的凸缘部23、即与壁部21的外侧面21b、21d的下端连续设置的凸缘部23,在其上面23a侧的角部的一部分设有凸部24。另外,与凸部24的下端连续设有槽部28。另外,在凸缘部23的下端,俯视时沿着支承部件23的长度方向形成有俯视时从侧面23b向外侧突出的树脂毛刺27。

此外,虽将详细后述,凸部24、槽部28及树脂毛刺27是在通过模塑成型形成支承部件2时,因引线架3的悬挂引线(参照图8d)的前端部分的形状而形成的部位。

凸部24以俯视时从沿支承部件2的长度方向延伸的凸缘部23的侧面23b突出的方式设置。在本实施方式中,在沿支承部件2的长度方向延伸的两个凸缘部23的侧面23b分别各设有两个凸部24。凸部24优选在凸缘部23的每个侧面23b分别设置两处以上。

凸部24的由与封装1的下面12及凸缘部23的侧面垂直的面(与yz平面平行的面)剖切的截面形成大致直角三角形。就凸部24的截面形状即直角三角形而言,夹着直角的边的一方是对应于与凸缘部23连接的连接面24a的边,位于支承部件2的底部22的侧面23b即垂直面内。另外,夹着直角的边的另一方是与凸部24的上面24a对应的边,与凸缘部23的上面23a大致共面。此外,凸缘部23的上面23a以与第一电极31及第二电极32的上面大致共面的方式设置。另外,直角三角形的斜边是与凸部24的侧面24b对应的边,以越靠上方越向外侧的方式倾斜设置。即,侧面24b是向下的倾斜面。在此,“大致共面”除了物理上为同一平面之外,还包括实质上为同一平面的情况。例如,相对于电极的厚度10%以下的台阶、进一步优选为5%以下的台阶形成为大致共面。

通过将凸部的截面形状形成为直角三角形,能够提高悬挂引线35对封装1的保持力,另一方面,能够容易从悬挂引线35剥离封装1。

在此,将凸部24的延伸方向的宽度(x轴方向的长度)设为a1,将凸部24从凸缘部23的垂直的侧面23b突出的突出量(y轴方向的长度)设为a2,将凸部24的高度(z轴方向的长度)设为a3,将侧面24b自垂直起的倾斜角设为a4。

宽度a1优选为底部22的设有凸部24的侧面23b的长度(x轴方向的长度)的1/20以上且1/1以下,更优选为1/10以上且1/2以下。更具体地,宽度a1优选为200μm以上且1000μm以下左右。

此外,在各侧面23b设有多个凸部24的情况下,其合计宽度优选为所述宽度a1的范围内。

突出量a2优选为第一电极31及第二电极32的厚度t、即底部22的厚度(z轴方向的长度)的1/20以上且1/4以下左右。更具体地,突出量a2优选为10μm以上且50μm以下左右。

高度a3优选为第一电极31及第二电极32的厚度t、即底部22的厚度(z轴方向的长度)的1/20以上且1/2以下左右。更具体地,突出量a3优选为20μm以上且100μm以下左右。

另外,倾斜角a4可以为45°以上,但优选为15°以上且不到45°,进一步优选为30°或该值附近的角度。

通过将凸部24的形状的各参数(a1~a4)设为上述范围,在制造时,能够由引线架3的悬挂引线35以适当的保持力对封装1进行保持(参照图8d)。在此,就适当的保持力而言,下限值是在处理引线架3时,封装1不会不经意地从悬挂引线35脱落的程度。另外,上限值是在从封装1的上面侧施加按压力而从悬挂引线35分离时,不会产生第一电极31及第二电极32从支承部件2剥离等实用上的不良情况的程度。

槽部28与凸部24的侧面23b的下端连续设置。槽部28是与制造时对封装进行保持的悬挂引线35的前端部分的形状对应而形成的部位(参照图8d)。

槽部28也可以不设置,但优选设置。通过以在悬挂引线35的前端部分设置的突出部35d嵌入槽部28的方式形成支承部件2,能够使封装1也难以从引线架3向上方脱落。

此外,优选地,槽部28的进深(y轴方向的长度)设为1μm以上且15μm以下左右,高度(z轴方向的长度)设为1μm以上且15μm以下左右。另外,槽部28的宽度(x轴方向的长度)优选与凸部24的宽度相同地形成。

树脂毛刺27是因将悬挂引线35的下面侧作为冲压加工的塌角面而形成的部位。

此外,树脂毛刺27越短越好,但树脂27从凸缘部23的侧面23b突出的长度优选形成为比引线架3的厚度、即第一电极31及第二电极32的厚度t的1/2左右短。

作为支承部件2使用的树脂材料(第一树脂),例如可列举热塑性树脂或热固性树脂。

在热塑性树脂的情况下,例如可使用聚邻苯二酰胺树脂、液晶聚合物、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、不饱和聚酯等。由此能够简单地制造低价的封装。另外,通过形成比陶瓷软质的封装,能够抑制裂纹或缺口。

在热固性树脂的情况下,例如可使用环氧树脂、改性环氧树脂、硅酮树脂、改性硅酮树脂等。由此能够简单地制造耐热性良好的封装。

为了在支承部件2的壁部21的内侧面21e有效地反射光,也可以在支承部件2中含有反光性物质的粒子。反光性物质是例如可使用氧化钛、玻璃填料、二氧化硅、氧化铝、氧化锌等白色填料、且含在树脂材料中时外面的反光性高的材料。内侧面21e相对于可见光的反射率优选为70%以上,更优选为80%以上。特别是在发光元件发出的光的波长范围内,反射率优选为70%以上,更优选为80%以上。树脂材料的反光性物质的含量只要为5质量%以上且50质量%以下即可,优选为10质量%以上且30质量%以下,但不限于此。

第一电极31俯视时由配置在支承部件2的壁部21的配置区域或壁部21的内侧的内引线部311、配置在壁部21的外侧的外引线部312构成。

第二电极32具有与第一电极31相同的形状,在俯视时,以关于x轴方向的中心线(与y轴平行的线)大致线对称的方式配置。

此外,第一电极31及第二电极32除了内引线部311、321的外周部以外,以大致相同的厚度形成。

第一电极31及第二电极32可使用铜、铁、银、金、铝等及其合金,出于导热率、强度等观点,优选将铜作为主材料。

第一电极31及第二电极32优选在铜等主材料上施加银或铝等的镀敷。这是因为能够提高反光率。另外,也能够提高支承部件、和第一电极31及第二电极32的紧密贴合性。

第一电极31的内引线部311俯视时配置在比壁部21的外缘靠内侧的区域,用于使用小片接合或/及焊锡或导线等将发光元件电连接。内引线部311俯视时具有大致矩形形状,但x轴方向的外侧的宽度比内侧(中央部侧)窄。

第一电极31的外引线部312以从支承部件2的外侧面21a突出的方式设置,以与内引线部311的x轴方向的外侧相同的宽度形成。外引线部312在宽度方向的大致中央部设有俯视时大致半圆形地切口的凹部313,在宽度方向的两端部设有俯视时分别大致四分之一圆形切口的凹部314。凹部313及凹部314以沿厚度方向贯通外引线部312的方式设置。

另外,外引线部312在宽度方向(y轴方向)的两相邻处设有相同厚度的凸缘部23。

另外,第一电极31的上面31a及下面31b为了提高反光性或/及与焊锡等导电性接合部件的接合性,单层或多层地实施ag、au、ni等的镀敷处理。另外,不对外引线部312的端面31c及凹部314的侧面实施镀敷处理,但对凹部313的侧面实施镀敷处理。能够通过进行镀敷处理对凸部的形状或高度进行调节。

此外,镀敷处理所使用的金属也可以根据实施镀敷处理的目的,换句话说,根据实施镀敷处理的区域而不同。例如,上面31a主要为了提高反光性,也可以使用ag,下面31b及凹部313的侧面主要为了提高焊锡等的接合性,也可以使用au。

第二电极32的内引线部321、外引线部322、凹部323及凹部324分别与第一电极31的内引线部311、外引线部312、凹部313及凹部314同样,故而省略详细的说明。

此外,凹部313、314、323、324的形状可适当规定。

第一电极31在内引线部311的外周设置台阶构造315。台阶构造315在第一电极31的厚度方向上为下面侧凹陷的台阶。另外,就第一电极31的上面侧而言,厚度方向的下部也比上部更向外侧突出。

另外,电极32也在内引线部321的外周设有与台阶构造315同样的台阶构造325。

在第一电极31及第二电极32的与支承部件2相接的区域设置台阶构造315、325,由此,在后述的单片化工序等中对封装1施加外力时,第一电极31及第二电极32与支承部件2难以分离。

在本实施方式中,在第一电极31及第二电极32的内引线部311、321外周的整个区域设有台阶构造315、325,但在外引线部312、322的与支承部件2相接的区域也可以设置台阶构造315、325。另外,只要在第一电极31及第二电极32与支承部件2相接的外周的至少一部分设置台阶构造315、325即可,也可以在外周部断续地设置。

发光元件4安装在封装1的凹部11内的第二电极32上。在此使用的发光元件4的形状或大小、半导体材料等都没有特别限定。作为发光元件4的发光颜色,可根据用途来选择任意波长的发光颜色。适合使用在近紫外~可见光区域具有发光波长的由inxalyga1-x-yn(0≤x≤1,0≤y≤1,x+y≤1)表示的氮化物半导体构成的发光元件。

在本实施方式中,发光元件4是正负电极配置在同一面侧的面朝上安装型的发光元件,但也可以是面朝下安装型的发光元件,还可以是正负电极彼此配置在不同面侧的发光元件。

导线5是用于将发光元件4或保护元件等电子零件和第一电极31或第二电极32电连接的导电性的配线。

发光元件4使用导线5与在凹部11的底面11a设置的第一电极31及第二电极32电连接。

密封部件(第二树脂)6是将在封装1的凹部11内安装的发光元件4等覆盖的部件。密封部件6是为了保护发光元件4等不受外力、尘埃、水分等的影响,并且使发光元件4等的耐热性、耐气候性、耐光性良好而设置的。作为密封部件6的材质,可列举热固性树脂,例如硅酮树脂、环氧树脂、脲醛树脂等透明材料。除了这种材料以外,为了具有规定的功能,也可以含有荧光体(波长转换物质)或反光性物质、光扩散物质及其他填料。通过设为硅酮树脂,能够提高耐热性、耐光性。

在密封部件6中使用硅酮树脂的情况下,由于硅酮树脂具有粘性,故而容易与其他的发光装置或其他的部件粘结。该发光装置通过从凹部11开口的一侧向底部22侧下降而进行单片化,故而能够抑制密封部件6的硅酮树脂与其他的部件粘结。

另外,通过将密封部件6配置在凹部11,能够提高凹部11的壁部21的强度。

(变形例)

此外,封装1例如也可以如下地变形构成。

封装1的第一电极31及第二电极32也可以在外引线部312、322设置凹部313、314、323、324的任一个或全部。在外引线部312、322未设置凹部314、324的情况下,也可以以凸缘部23的突出量w1与外引线部312、322的长度相同的方式设置凸缘部23。

另外,也可以在封装1不设置从壁部21突出的凸缘部23及/或外引线部312、322。

另外,也可以使封装1不具有标记26。

[发光装置的制造方法]

接着,参照图3~图12对发光装置100的制造方法进行说明。

图3是表示实施方式的发光装置的制造方法的顺序的流程图。图4a是表示由实施方式的发光装置的制造方法的外形形成工序形成的引线架的结构的俯视图。图4b是表示经由实施方式的发光装置的制造方法的台阶形成工序及倒角面形成工序形成的引线架的结构的俯视图。图4c是表示经由实施方式的发光装置的制造方法的台阶形成工序及倒角面形成工序形成的引线架的结构的剖面图,表示的是图4b的ivc-ivc线的截面。图5a是表示实施方式的发光装置的制造方法的台阶形成工序的第一工序的剖面图。图5b是表示实施方式的发光装置的制造方法的台阶形成工序的第二工序的剖面图。图6a是表示实施方式的发光装置的制造方法的倒角面形成工序的第一工序的剖面图。图6b是表示实施方式的发光装置的制造方法的倒角面形成工序的第二工序的剖面图。图7a是表示实施方式的发光装置的制造方法的支承部件形成工序的引线架设置工序的俯视图。图7b是表示实施方式的发光装置的制造方法的支承部件形成工序的引线架设置工序的剖面图,表示的是图7a的viib-viib线的截面。图7c是表示实施方式的发光装置的制造方法的支承部件形成工序的引线架设置工序的剖面图,表示的是图7a的viic-viic线的截面。图7d是表示实施方式的发光装置的制造方法的支承部件形成工序的引线架设置工序的剖面图,表示的是图7d的viid-viid线的截面。图8a是表示实施方式的发光装置的制造方法的支承部件形成工序的第一树脂注入工序的剖面图,表示的是相当于图7a的viib-viib线的位置的截面。图8b是表示实施方式的发光装置的制造方法的支承部件形成工序的第一树脂注入工序的剖面图,表示的是相当于图7a的viic-viic线的位置的截面。图8c是表示实施方式的发光装置的制造方法的支承部件形成工序的第一树脂注入工序的剖面图,表示的是相当于图7a的viid-viid线的位置的截面。图8d是表示实施方式的发光装置的制造方法的支承部件形成工序的第一树脂注入工序的剖面图,表示的是图8c中由虚线围成的区域viiid的局部放大图。图9是表示经由实施方式的发光装置的制造方法的第一树脂固化或硬化工序而从模具取出的封装的结构的俯视图。图10是表示实施方式的发光装置的制造方法的支承部件形成工序的注入痕除去工序及电极分离工序的俯视图。图11是表示实施方式的发光装置的制造方法的发光元件安装工序及密封工序的剖面图,表示的是相当于图7a的viid-viid线的位置的截面。图12是表示实施方式的发光装置的制造方法的单片化工序的剖面图,表示的是相当于图7a的viid-viid线的位置的截面。

此外,在图4b中,用粗线表示第一电极31及第二电极32外周的形成有台阶构造315、325的区域。

本实施方式的发光装置的制造方法包含引线架准备工序s10、支承部件形成工序s20、发光元件安装工序s30、密封工序s40、单片化工序s50。

引线架准备工序s110是通过对平板状的钣金加工来准备具备第一电极31及第二电极32和悬挂引线35的引线架3的工序。引线架准备工序s110包含外形形成工序s11、台阶形成工序s12、倒角面形成工序s13、镀敷工序s14。

外形形成工序s11是通过对平板状的钣金实施冲压加工之一的冲裁加工而形成引线架3的工序,该引线架3形成有第一电极31、第二电极32及悬挂引线35的外形形状。

原材料即钣金只要用于半导体元件的封装的引线架,就没有特别限定。钣金的厚度根据封装的形状或大小等适当选择,例如优选使用100~500μm程度的厚度的钣金,更优选120~300μm的厚度。另外,作为钣金的材料,例如可使用cu系合金。

通过冲压加工的冲孔而形成俯视时为h形的贯通孔36、俯视时为t形的贯通孔37,所述贯通孔36用于形成第一电极31、第二电极32及悬挂引线35各部件的外形形状,所述贯通孔37用于形成设于外引线部312、322的端部的凹部313、323。贯通孔37以跨过支承部件2的预定形成区域20的外形线的方式形成。

此外,在形成贯通孔36、37的冲压加工中,引线架3以冲头侧的面即“塌角面”在形成封装1时成为下面的方式被使用。换句话说,引线架3以相反侧的面即凹模侧的面即“毛刺面”成为上面的方式被使用。由此,在安装面即封装1的下面12侧不出现金属毛刺,能够平坦地形成安装面。

由该工序形成的引线架3的俯视时形成于支承部件2的预定形成区域20内侧的部分成为第一电极31及第二电极32。第一电极31的前端和第二电极32的前端在支承部件2的预定形成区域20的长度方向的中央部隔开间隔而相互相对。另外,第一电极31经由以从俯视时为矩形的支承部件2的预定形成区域20的一对短边中的一方向外侧延伸的方式设置的连结部33而与外框30相连,第二电极32经由以从另一短边向外侧延伸的方式设置的连结部34而与外框30相连。

另外,两个悬挂引线35分别从外框30向支承部件2的预定形成区域20延伸,以前端部分与支承部件2的预定形成区域20的长度方向(x轴方向)的外形线在大致整个宽度上相接的方式形成。

此外,对制造一个封装1的情况进行说明,但也可以按照一维或二维地排列的方式制造多个封装1。在这种情况下,例如只要形成一维或二维地连续配置有图4a所示的引线架3的引线架集合体即可。

台阶形成工序s12是在第一电极31的内引线部311的外周形成台阶构造315、并且在第二电极32的内引线部321的外周形成台阶构造325的工序。台阶构造315、325能够通过冲压加工,用冲头将外周部分敲扁而形成。该工序包含以下两个子工序。

此外,图5a及图5b表示在第一电极31形成台阶构造315的工序,但在第二电极32形成台阶构造325的工序也可以同样地进行。

首先,在第一工序中,在上面平坦的下模具(凹模)410上配置在外形形成工序s11中形成了各部件的外形的引线架3。此时,在形成封装1时,将成为第一电极31的上面31a的面即毛刺面朝下配置。然后,使上模具(冲头)400向内引线部311的外周部分下降。

其次,在第二工序中,用上模具400和下模具410将第一电极31的内引线部311的外周部分冲压而敲扁,由此,在该外周部分,在形成封装1时形成成为下面31b的一侧凹陷的台阶构造315。

此外,敲扁部分即下段部的厚度优选为原始钣金厚度的0.2倍~0.8倍左右。进一步优选为0.3倍~0.7倍左右。另外,敲扁时的前端的进深优选为原始钣金的厚度的0.2倍~2倍左右,进一步优选为0.3倍~1倍左右。由此,第一电极31及第二电极32能够被支承部件2牢固地固定,难以分离。

此外,为了方便,将固定模具即凹模设为下模具410、将可动模具即冲头设为上模具400,但也可以上下相反地,在上侧配置凹模而在下侧配置冲头,还可以将冲头及凹模横向地配置而使用。

倒角面形成工序s13是在悬挂引线35的前端部分的上面35a侧的角部的至少一部分形成倒角面35c的工序。

此外,倒角面35c的形状对应于上述的支承部件2的凸部24的形状。因此,将倒角面35c的宽度、倒角面35c的上面35a侧的倒角长度、倒角面35c的侧面35e侧的倒角长度、倒角面35c相对于侧面35e的倾斜角分别与宽度a1、突出量a2、高度a3、倾斜角a4一致地规定。

倒角面35c可通过由上模具420和下模具430夹入悬挂引线35的前端部分的冲压加工而形成。在下模具430的上面形成设有与倒角面35c的形状对应的倾斜面430的台阶。另外,上模具420的下面为平坦面。该工序包含以下两个子工序。

首先,在第一工序中,在下模具430上载置引线架3。此时,以悬挂引线35的前端的在形成封装1时成为上面35a侧的角部载置在倾斜面430a上的方式,进行对位。

此外,悬挂引线35的前端部分的侧面35e为大致垂直面。另外,在形成封装1时成为下面35b的一侧成为外形形成工序s11的“塌角面”,在角部具有圆角35f,成为上面35a的一侧成为“毛刺面”,在角部形成有金属毛刺35g。

其次,在第二工序中,通过由上模具420和下模具430夹入悬挂引线35的前端部分进行冲压加工,形成倒角面35c。此时,在形成有倒角面35c的区域,金属毛刺35g也被压扁。另外,倒角后多余的金属被向外侧(图6b中为右侧)压出,形成突出部35d。

此外,也可以不形成突出部35d,但为了提高悬挂引线35对封装1的保持力,优选形成突出部35d。进而,通过形成突出部35d,也能够抑制封装1相对于引线架3向上方脱落。

此外,倒角面35c的形成不限于冲压加工。在不形成突出部35d的情况下,也可以通过例如切削加工来形成倒角面35c。

另外,台阶形成工序s12和倒角面形成工序s13可以将任一个先进行,在基于冲压加工的情况下,也可以将两者同时进行。

镀敷工序s14是为了提高反光性或/及焊接性而对引线架3的表面实施ag等的电镀处理的工序。在该工序中,对引线架3的上面及下面和包含贯通孔36、37的内侧面在内的侧面进行镀敷。

此外,也可以代替镀敷工序s114,使用表面实施有镀敷处理的钣金作为引线架3的原材料,进行外形形成工序s11~倒角面形成工序s13。

支承部件形成工序s20是使用第一树脂将支承引线架3的第一电极31及第二电极32的支承部件2模塑成型的工序。支承部件形成工序s20包含引线架设置工序s21、第一树脂注入工序s22、第一树脂固化或硬化工序s23、注入痕除去工序s24、电极分离工序s25。

作为支承部件2的形成所使用的树脂材料(第一树脂),可使用上述的热塑性树脂或热固性树脂。在使用聚邻苯二酰胺树脂等热塑性树脂作为树脂材料的情况下,可通过注塑成型法将支承部件2成型,在使用环氧树脂等热固性树脂的情况下,可通过传递成型法将支承部件2成型。

引线架设置工序s21是以由模塑模具即上模具500和下模具510夹入的方式设置引线架3的工序。上模具500具有相当于支承部件2的壁部21的形状的空洞501和与该空洞501相邻的平坦部。另外,空洞501在俯视时连成环状。

引线架3在俯视时,支承部件2的预定形成区域20的壁部的预定形成位置与上模具500的空洞501的外缘502一致,并且贯通孔37以成为空洞501的外侧的方式对位配置。

另外,在上模具500上,在与引线架3对位时,在俯视时,在引线架3的设有贯通孔36的区域内,在支承部件2的预定形成区域20的外侧设有用于将第一树脂注入的浇口503。另外,下模具510的上面为平坦面。

第一树脂注入工序s22是在由上模具500和下模具510将引线架3夹入的状态下,从浇口503将第一树脂注入到模塑模具内的工序。

在此,浇口503、贯通孔36、空洞501连通,贯通孔37不与它们的空间连通。因此,第一树脂被注入到贯通孔36及空洞501内,不向贯通孔37注入。

第一树脂固化或硬化工序s23是使注入到模塑模具内的树脂固化或硬化的工序。

在此,在使用热塑性树脂作为树脂材料的情况下,将使加热熔融后的热塑性树脂冷却而固体化的过程称为“固化”。另外,在使用热固性树脂作为树脂材料的情况下,将液体状的热固性树脂加热而固体化的过程称为“硬化”。

通过使填充在上模具500的空洞501及引线架3的贯通孔36内的第一树脂固化或硬化,在空洞501内形成壁部22,在贯通孔36内形成底部22。另外,在贯通孔36内,在俯视时,底部22以第一树脂的成型体连续地延伸到支承部件2的预定形成区域20的外侧区域的方式形成。引线框3的第一电极31及第二电极32被具备壁部21及底部22的支承部件2支承。另外,通过将残留在浇口503内的第一树脂固体化,形成浇口痕25。

此外,通过形成倒角面35c,在悬挂引线35的前端部分的上面35a侧的角部形成凹部。支承部件2的凸部24以与该凹部嵌合的方式形成。进而,支承部件2的槽部28以与在悬挂引线35的前端部分形成的突出部35d嵌合的方式形成。因此,封装1难以从引线架3脱落。

另外,通过将悬挂引线35的下面35b作为冲压加工的塌角面,在角部形成圆角35f。在通过模塑成型形成支承部件2时,第一树脂进入圆角35f部分,由此,形成树脂毛刺27。

另外,通过在第一电极31及第二电极32的内引线部311、321的外周部形成台阶构造315、325,难以从支承部件2分离地进行支承。

注入痕除去工序s24是将向上模具500内注入第一树脂的痕迹即浇口痕25及沿贯通孔36延伸而形成的不需要的第一树脂除去的工序。另外,在注入痕除去工序s24中,也将第一电极31与连结部33的边界以及第二电极与连结部34的边界的一部分除去。

沿着贯通孔36的在支承部件2的预定形成区域20的外侧形成的部分的外形线进行冲压加工的冲孔而形成贯通孔39,从而将不需要的第一树脂除去。在本实施方式中,由于浇口痕25形成在支承部件2的预定形成区域20外侧的、第一树脂的延伸部分,故而浇口痕25也通过本工序被除去。因此,在完成后的封装1不残留浇口痕25。因此,能够将封装1薄薄地形成。

另外,通过以不包含上述的引线架3的区域38的方式形成贯通孔39,在外引线部312、322的端部形成凹部314、324。在本工序中,也可以仅除去第一树脂的不需要部分,但通过除去引线架3的区域38,能够将外引线部312与连结部33连接的宽度以及外引线部322与连结部34连接的宽度缩窄。通过将上述连接宽度缩窄,在电极分离工序s25中能够容易从引线架3将第一电极31及第二电极32切断。

电极分离工序s25是将第一电极31及第二电极32从引线架3分离的工序。在该工序中,沿着在第一电极31及第二电极32与连结部33、34的边界上设置的切断线l1、l2,通过冲压加工将引线架3切断。

在此,外引线部312、322的端面31c及凹部314、324的侧面是引线架3的钣金材料的露出面,但凹部313、323的侧面因实施有镀敷处理而与焊锡的润湿性良好。因此,在以第一电极31及第二电极32的下面31b、32b为安装面而将封装1焊接时,能够在凹部313、323的侧面形成焊脚而提高接合强度。另外,如上所述,通过确认焊脚有无形成,能够判断焊接是否良好。

此外,通过代替贯通孔39的形成及沿着切断线l1、l2的切断,而冲孔形成以切断线l1或切断线l2将第一电极31及第二电极32各自相邻的两个贯通孔39之间相连的大小的贯通孔,也能够在一次冲压加工中进行注入痕除去工序s24和电极分离工序s25。

此外,通过进行本工序,第一电极31及第二电极32从引线架3分离,但封装1被两个悬挂引线35夹持,与引线架3连结。通过相对于引线架3,将封装1从上面侧向下面侧(朝向z轴的-方向)推出,能够将封装1从引线架3卸下。

发光元件安装工序s30是将发光元件4安装在封装1的凹部11内的工序。

发光元件4是在上面侧形成有n侧电极及p侧电极的单面电极构造的元件,面朝上安装。因此,发光元件4的下面侧通过绝缘性的接合部件接合在第二电极32的上面。另外,发光元件4的n侧电极及p侧电极分别通过导线5而与第一电极31及第二电极32内的对应极性的电极的上面连接。

发光元件4是正负电极配置在同一面侧的面朝上安装型,但也可以为面朝下(倒装芯片)安装型的发光元件,还可以是正负电极配置在相互不同的面侧的发光元件。

密封工序s40是用密封部件6将安装于凹部11内的发光元件4、保护元件及导线5覆盖的工序。

本工序通过在凹部11内涂敷密封部件6而进行。作为密封部件6的涂敷方法,可适当使用灌封法。通过将液体状的树脂材料等填充在凹部11内之后进行固化或硬化,能够形成密封部件6。根据灌封法,能够将残存于凹部11内的空气有效地排出,故而优选之。另外,作为向凹部11内填充密封部件6的方法,也可使用各种印刷方法或树脂成型方法。

单片化工序s50是通过将被两个引线架35夹住而与引线架3的外框30连结的发光装置100从悬挂引线35卸下而单片化的工序。

如上所述,通过相对于引线架3将封装1从上面侧朝下面侧(朝z轴的-方向)推出,能够将封装1从引线架3分离。通过将封装1向下方推出而单片化,不会从引线架35推压在封装1的下面12形成的树脂毛刺27。因此,树脂毛刺27不进行向发光装置100的安装面即封装1的下面12侧突出那样的变形。即,能够保持发光装置100的安装面的平坦性,故而能够抑制安装性的降低。

通过如上那样地进行各工序,能够制造发光装置100。

此外,发光元件安装工序s30及密封工序s40也可以在第一树脂固化或硬化工序s23之后、注入痕除去工序s24或电极分离工序s25之前进行。即,封装1也可以在不仅通过悬挂引线35,而且通过连结部33、34与引线架3牢固地连结的状态下进行了发光元件4的安装和其密封之后,将发光装置100单片化。

另外,发光元件安装工序s30及密封工序s40也可以在单片化工序s50之后进行。即,也可以在将封装1a单片化之后,进行发光元件4的安装及其密封。

【实施例】

通过上述的制造方法,在以下条件下制作图1所示的发光装置。

作为引线架的原材料,使用在表面实施有镀ag的cu钣金。

使用聚邻苯二酰胺树脂作为支承部件的材料,通过射出成型法而形成。

另外,在支承部件的树脂材料中含有氧化钛的粒子,将支承部件的凹部的内侧面的反射率设为70%以上。该反射率以发光元件的发光峰值的波长的值为基准。

作为发光元件,使用在460nm附近具有发光峰值的氮化物类的蓝色发光二极管。

密封部件使用硅酮树脂。

封装的外形具有纵向:约2.1mm、横向:约1.4mm、高度:约0.7mm的尺寸的箱形形状。壁部的厚度约为0.1~0.3mm。引线架的厚度及凸缘部的厚度约为0.2mm。凸部在底部的长度方向的每个侧面,在靠两端的两处设为:宽度约0.2mm、突出量约0.03mm、高度约0.06mm、侧面的倾斜角约30°。

凸部的形状与能够在悬挂引线的前端部分的角部形成倒角面的凹形状一致。

另外,沿着在封装的长度方向上延伸的侧面的下端,树脂毛刺以长度0.01~0.1mm左右形成。

通过冲压加工的冲孔将支承部件的向预定形成区域外延伸而形成的树脂除去,通过冲压加工将第一电极及第二电极从外框切断。此时,封装由悬挂引线保持。与没有设置凸部的情况、即在悬挂引线的前端部分没有设置倒角面的情况相比,所制作的发光装置(封装)难以从引线架脱落。

另外,在将发光元件安装于封装,进而将发光元件密封而制成发光装置后,通过从发光装置的上面侧施力,从而将发光装置单片化。

就单片化后的发光装置而言,与悬挂引线的倒角面对应形成的凸部向上方变形,但在安装面即下面侧形成的树脂毛刺不变形,安装面的平坦性被维持,能够与安装基板良好地紧密贴合。

产业上的可利用性

本发明实施方式的发光装置能够用于照明用装置、车载用发光装置等。

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