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技術 発光デバイスのパッケージ構造

出願人 隆達電子股ふん有限公司
発明者 シン−クォチェンボー−ユコーチュン−ウェイワン
出願日 2013年4月18日 (6年2ヶ月経過) 出願番号 2013-087827
公開日 2013年10月28日 (5年8ヶ月経過) 公開番号 2013-222975
状態 拒絶査定
技術分野 発光ダイオード LED素子のパッケージ
主要キーワード パンチング工具 不等辺四辺形 発行デバイス カップ構造 熱放散効率 外部ヒートシンク 処理行程 結合面積
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年10月28日)のものです。
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図面 (12)

課題

リードフレームカップ構造との間の結合力を高め、パッケージ構造熱応力により良好に耐えられるようにする発行デバイスのパッケージ構造を提供する。

解決手段

発光デバイスのパッケージ構造が開示される。パッケージ構造は、発光デバイスと、リードフレームと、カップ構造とを備える。リードフレームは、発光デバイスを支持するために用いられる。リードフレームは上面と、底面と、上面と底面との間に位置する側面とを有する。側面は、リードフレームの厚み方向における寸法を有する。カップ構造は、熱硬化性樹脂から形成され、リードフレーム上に配置される。カップ構造の側壁はリードフレームの側面を覆い、側面に対して厚み方向において接続輪郭長を有する。接続輪郭長は厚み方向における側面の寸法よりも長い。

概要

背景

発光ダイオードLED)は、電気エネルギー光エネルギーに変換することによって光を放射する。LEDは、主に半導体から構成されており、理想的な固体発光デバイスである。従来のLEDは、より良好な熱放散効率を達成できるように、リードフレーム上に水平に配置される。通常、LEDがパッケージングされた後に、LEDのパッケージング品質保証するために、高温ベーキング及び点灯試験が実行される。しかしながら、環境温度が変化するとき、パッケージ構造上に引張応力を生成するように、リードフレームが容易に膨張及び収縮する場合がある。結果として、リードフレームとパッケージ構造との間の結合信頼性が低下する。より不都合な場合には、引張応力がボンディングワイヤ断線させる場合もあり、それゆえ、LEDの信頼性に影響を及ぼす。さらに、外部からの湿気又は有害ガス硫黄ガス等)が、リードフレームのエッジを介して、パッケージ構造に侵入する場合がある。従来のパッケージ構造が熱応力によって歪むとき、リードフレームとパッケージ構造との間の結合力は歪みに耐えるには不十分である。

「Light emitting diode package」と題する特許文献1は、発光ダイオードパッケージを開示しており、熱電素子を中に含む発光ダイオードパッケージを提供する。その発明の発光ダイオードパッケージは、熱電素子がハウジングに結合されるか、又は基板自体から形成され、発光チップから生成される熱を直接放散するように構成される。したがって、発光チップから生成される熱を、パッケージの内部から外部に効率的に放散することができ、更なる熱放散手段は不要である。さらに、外部ヒートシンクを熱電素子に結合して、発光チップからの熱を更に効率的に放散することができる。

「Light emitting diode package」と題する特許文献2は、半導体層間の短絡を防ぎ、かつ優れた結合強度を有する発光ダイオードパッケージを開示する。その発光ダイオードパッケージは、パッケージ基板と、パッケージ基板の上面に結合される発光ダイオードチップと、発光ダイオードチップをパッケージ基板に結合するための結合材料とを含む。そのパッケージ基板は、結合材料を収容するために、その結合面内に形成される凹部を有する。

概要

リードフレームとカップ構造との間の結合力を高め、パッケージ構造が熱応力により良好に耐えられるようにする発行デバイスのパッケージ構造を提供する。発光デバイスのパッケージ構造が開示される。パッケージ構造は、発光デバイスと、リードフレームと、カップ構造とを備える。リードフレームは、発光デバイスを支持するために用いられる。リードフレームは上面と、底面と、上面と底面との間に位置する側面とを有する。側面は、リードフレームの厚み方向における寸法を有する。カップ構造は、熱硬化性樹脂から形成され、リードフレーム上に配置される。カップ構造の側壁はリードフレームの側面を覆い、側面に対して厚み方向において接続輪郭長を有する。接続輪郭長は厚み方向における側面の寸法よりも長い。A

目的

「Light emitting diode package」と題する特許文献1は、発光ダイオードパッケージを開示しており、熱電素子を中に含む発光ダイオードパッケージを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

発光デバイスと、前記発光デバイスを支持するリードフレームであって、該リードフレームは上面と、底面と、該上面と該底面との間に位置し、該リードフレームの厚み方向における寸法を有する側面とを有する、リードフレームと、熱硬化性樹脂から形成され、前記リードフレーム上に配置されるカップ構造と、を含み、前記カップ構造の側壁は、前記側面を覆い、前記側面に対して前記厚み方向において接続輪郭長を有し、該接続輪郭長は前記側面の前記寸法よりも長い、ことを特徴とする発光デバイスのパッケージ構造

請求項2

前記側面は、粗さが0.1μmから30μmに及ぶ粗い面であり、前記側壁は、前記側面に対して鋸波状の接続輪郭を有する、ことを特徴とする請求項1に記載のパッケージ構造。

請求項3

前記側面は、凹んだ面、及び/又は、突出した面であり、前記側壁は、前記側面に対して凹んだ/突出した接続輪郭を有する、ことを特徴とする請求項1に記載のパッケージ構造。

請求項4

前記側面は、階段状の面であり、前記側壁は、前記側面に対して階段状の接続輪郭を有し、前記階段状の面は前記リードフレームの前記厚み方向及び幅方向においてそれぞれ、第1の寸法及び第2の寸法を有し、前記第1の寸法及び前記第2の寸法はいずれも前記リードフレームの厚み寸法の0.5倍よりも小さい、ことを特徴とする請求項1に記載のパッケージ構造。

請求項5

前記側面は、傾斜した面であり、前記側壁は、前記側面に対して傾斜した接続輪郭を有する、ことを特徴とする請求項1に記載のパッケージ構造。

請求項6

発光デバイスと、前記発光デバイスを支持するリードフレームであって、該リードフレームは上面と、底面と、該上面と該底面との間に位置し、該リードフレームの長さ方向における第1の寸法を有する側面とを有する、リードフレームと、熱硬化性樹脂から形成され、前記リードフレーム上に配置されるカップ構造と、を含み、前記カップ構造の側壁は、前記側面を覆い、前記側面に対して前記長さ方向において第1の接続輪郭長を有し、該第1の接続輪郭長は前記側面の前記第1の寸法よりも長い、ことを特徴とする発光デバイスのパッケージ構造。

請求項7

前記側面は、粗さが0.1μmから30μmに及ぶ粗い面であり、前記側壁は、前記側面に対して鋸波状の接続輪郭を有する、ことを特徴とする請求項6に記載のパッケージ構造。

請求項8

前記側面は、凹んだ面、及び/又は突出した面であり、前記側壁は、前記側面に対して凹んだ/突出した接続輪郭を有し、前記リードフレームが前記側面上に凹部を有する場合、前記凹部は、前記リードフレームの前記長さ方向及び幅方向においてそれぞれ第2の寸法及び第3の寸法を有し、前記第2の寸法及び前記第3の寸法は、前記リードフレームの厚み寸法の0.9倍よりも大きいが、前記リードフレームの幅寸法の0.5倍よりも小さい、ことを特徴とする請求項6に記載のパッケージ構造。

請求項9

前記側面は、階段状の面であり、前記側壁は、前記側面に対して階段状の接続輪郭を有する、ことを特徴とする請求項6に記載のパッケージ構造。

請求項10

前記側面は、傾斜した面であり、前記側壁は、前記側面に対して傾斜した接続輪郭を有する、ことを特徴とする請求項6に記載のパッケージ構造。

請求項11

前記側面は、前記リードフレームの幅方向に、第4の寸法を有し、前記側壁は、前記側面に対して前記幅方向に、第2の接続輪郭長を有し、前記第2の接続輪郭長は前記第4の寸法よりも大きい、ことを特徴とする請求項6に記載のパッケージ構造。

請求項12

前記側面は、粗さが0.1μmから30μmに及ぶ粗い面であり、前記側壁は、前記側面に対して鋸波状の接続輪郭を有する、ことを特徴とする請求項11に記載のパッケージ構造。

請求項13

前記側面は、凹んだ面、及び/又は突出した面であり、前記側壁は、前記側面に対して凹んだ/突出した接続輪郭を有し、前記リードフレームが前記側面上に凹部を有する場合、前記凹部は前記リードフレームの前記長さ方向及び前記幅方向においてそれぞれ第5の寸法及び第6の寸法を有し、前記第5の寸法及び前記第6の寸法はいずれも、前記リードフレームの厚み寸法の0.9倍よりも大きいが、前記リードフレームの幅寸法の0.5倍よりも小さい、ことを特徴とする請求項11に記載のパッケージ構造。

請求項14

前記側面は、階段状の面であり、前記側壁は、前記側面に対して階段状の接続輪郭を有する、ことを特徴とする請求項11に記載のパッケージ構造。

請求項15

前記側面は、傾斜した面であり、前記側壁は、前記側面に対して傾斜した接続輪郭を有する、ことを特徴とする請求項11に記載のパッケージ構造。

請求項16

発光デバイスと、前記発光デバイスを支持するリードフレームであって、該リードフレームは上面と、底面と、該上面及び該底面を貫通する複数の開口部とを有し、該各開口部は該リードフレームの長さ方向における第1の寸法を有し、該長さ方向における2つの隣接する開口部間の間隔は前記第1の寸法の2倍よりも少なくとも大きい、リードフレームと、熱硬化性樹脂から形成され、前記リードフレーム上に配置されるカップ構造と、を含み、前記カップ構造の側壁は、前記上面の一部を覆っており、前記上面から下方に延在し、対応する開口部内に挿入される複数の係合部材を有する、ことを特徴とする発光デバイスのパッケージ構造。

請求項17

前記開口部は、前記リードフレームの厚み方向における第2の寸法を有し、前記第1の寸法は、前記第2の寸法の0.9倍より大きいが、前記リードフレームの幅寸法の0.5倍より小さい、ことを特徴とする請求項16に記載のパッケージ構造。

請求項18

前記開口部は、円形の穴、楕円形の穴、又は多角形の穴である、ことを特徴とする請求項16に記載のパッケージ構造。

技術分野

0001

本発明は包括的には半導体デバイスパッケージ構造に関し、より詳細には、固体発光デバイスのパッケージ構造に関する。

背景技術

0002

発光ダイオードLED)は、電気エネルギー光エネルギーに変換することによって光を放射する。LEDは、主に半導体から構成されており、理想的な固体発光デバイスである。従来のLEDは、より良好な熱放散効率を達成できるように、リードフレーム上に水平に配置される。通常、LEDがパッケージングされた後に、LEDのパッケージング品質保証するために、高温ベーキング及び点灯試験が実行される。しかしながら、環境温度が変化するとき、パッケージ構造上に引張応力を生成するように、リードフレームが容易に膨張及び収縮する場合がある。結果として、リードフレームとパッケージ構造との間の結合信頼性が低下する。より不都合な場合には、引張応力がボンディングワイヤ断線させる場合もあり、それゆえ、LEDの信頼性に影響を及ぼす。さらに、外部からの湿気又は有害ガス硫黄ガス等)が、リードフレームのエッジを介して、パッケージ構造に侵入する場合がある。従来のパッケージ構造が熱応力によって歪むとき、リードフレームとパッケージ構造との間の結合力は歪みに耐えるには不十分である。

0003

「Light emitting diode package」と題する特許文献1は、発光ダイオードパッケージを開示しており、熱電素子を中に含む発光ダイオードパッケージを提供する。その発明の発光ダイオードパッケージは、熱電素子がハウジングに結合されるか、又は基板自体から形成され、発光チップから生成される熱を直接放散するように構成される。したがって、発光チップから生成される熱を、パッケージの内部から外部に効率的に放散することができ、更なる熱放散手段は不要である。さらに、外部ヒートシンクを熱電素子に結合して、発光チップからの熱を更に効率的に放散することができる。

0004

「Light emitting diode package」と題する特許文献2は、半導体層間の短絡を防ぎ、かつ優れた結合強度を有する発光ダイオードパッケージを開示する。その発光ダイオードパッケージは、パッケージ基板と、パッケージ基板の上面に結合される発光ダイオードチップと、発光ダイオードチップをパッケージ基板に結合するための結合材料とを含む。そのパッケージ基板は、結合材料を収容するために、その結合面内に形成される凹部を有する。

先行技術

0005

台湾国特許第I390761号
台湾国特許第I384641号

発明が解決しようとする課題

0006

本発明は発光デバイスのパッケージ構造に関する。本発明は、リードフレームとカップ構造との間の結合力を高め、パッケージ構造が熱応力により良好に耐えられるようにすることができる。

課題を解決するための手段

0007

本発明の一実施の形態によれば、発光デバイスのパッケージ構造が提供される。該パッケージ構造は、発光デバイスと、リードフレームと、カップ構造とを備える。前記リードフレームは、前記発光デバイスを支持するためのものである。該リードフレームは上面と、底面と、該上面と該底面との間に位置する側面とを有する。前記側面は、該リードフレームの厚み方向における寸法を有する。熱硬化性樹脂から形成される前記カップ構造は、前記リードフレーム上に配置される。該カップ構造の側壁は前記リードフレームの前記側面を覆い、前記側面に対して前記厚み方向において接続輪郭長を有する。該接続輪郭長は前記厚み方向における側面の寸法よりも長い。

0008

本発明の別の実施の形態によれば、発光デバイスのパッケージ構造が提供される。該パッケージ構造は、発光デバイスと、リードフレームと、カップ構造とを備える。前記リードフレームは、前記発光デバイスを支持するためのものである。該リードフレームは上面と、底面と、該上面と該底面との間に位置する側面とを有する。前記側面は、該リードフレームの長さ方向における第1の寸法を有する。熱硬化性樹脂から形成される前記カップ構造は、前記リードフレーム上に配置される。該カップ構造の側壁は前記側面を覆い、前記側面に対して前記長さ方向において第1の接続輪郭長を有する。該第1の接続輪郭長は前記第1の寸法よりも長い。

0009

本発明の代替的な実施の形態によれば、発光デバイスのパッケージ構造が提供される。該パッケージ構造は、発光デバイスと、リードフレームと、カップ構造とを備える。前記リードフレームは上面と、底面と、該上面及び該底面を貫通する複数の開口部とを有する。該各開口部は該リードフレームの長さ方向における第1の寸法を有し、該長さ方向における2つの隣接する開口部間の間隔は前記第1の寸法の2倍よりも少なくとも大きい。前記カップ構造は、前記リードフレーム上に配置される。該カップ構造の側壁は前記上面の一部を覆う複数の係合部材を有し、前記係合部材は、対応する開口部内に挿入される。

0010

本発明の上記の態様及び他の態様は、好ましいが非限定的な実施形態の以下の詳細な説明に関してより良好に理解されるようになる。以下の説明は、添付の図面を参照して行われる。

図面の簡単な説明

0011

本発明の一実施形態による、発光デバイスのパッケージ構造の断面図である。
本発明の一実施形態による、発光デバイスのパッケージ構造の断面図である。
本発明の一実施形態による、発光デバイスのパッケージ構造の断面図である。
本発明の一実施形態による、発光デバイスのパッケージ構造の断面図である。
本発明の一実施形態による、発光デバイスのパッケージ構造の上面透視(topperspective)図である。
本発明の一実施形態による、発光デバイスのパッケージ構造の上面透視図である。
本発明の一実施形態による、発光デバイスのパッケージ構造の上面透視図である。
本発明の一実施形態による、発光デバイスのパッケージ構造の上面透視図である。
本発明の一実施形態による、発光デバイスのパッケージ構造の上面透視図である。
本発明の一実施形態による、発光デバイスのパッケージ構造の上面透視図である。
図3A断面線I−Iに沿った断面図である。

実施例

0012

本実施形態では、発光デバイスのパッケージ構造が提供される。トランスファー成形法又は圧縮成形法によって、熱硬化性樹脂から形成されるカップ構造がリードフレーム上に形成される。エポキシ又はシリコーンのような熱硬化性樹脂は、耐熱性光反射性及び安定性に優れており、高温環境においてもその特性が容易に変化しないか、又は変形せず、それゆえ、発光デバイスの発光品質を高めるという利点を有する。さらに、厚み方向においてリードフレームの側面に粗面化処理又はパターニング処理を施して、成形された熱硬化性樹脂とリードフレームとの間の接触面積を増やす(すなわち、接続輪郭長も長くする)ことができ、それに応じて、リードフレームとプラスチックカップとの間の密着度を高め、それゆえ、パッケージング品質を改善することができる。また、長さ方向又は幅方向におけるリードフレームの側面に粗面化処理又はパターニング処理を施して、成形された熱硬化性樹脂とリードフレームとの間の接触面積を増やす(すなわち、接続輪郭長も長くする)ことができ、それに応じて、パッケージ構造が水平方向における熱応力に、より良好に耐えられるようにすることができる。それゆえ、リードフレーム及びカップ構造(例えば、熱硬化性樹脂から形成される)は、熱応力によって容易く変形せず、熱応力によって引っ張られても、ボンディングワイヤは容易く断線しないので、パッケージ構造の信頼性が改善される。

0013

本発明を詳述するために幾つかの実施形態が以下に開示される。しかしながら、本発明の実施形態は、詳細に説明することのみを目的としており、発明の保護の範囲を限定することは意図していない。

0014

第1の実施形態
図1A図1Dはそれぞれ、本発明の実施形態による発光デバイスのパッケージ構造の断面図を示す。図1Aを参照すると、パッケージ構造100は、発光デバイス110と、リードフレーム120と、カップ構造130と、封入体140とを備える。発光デバイス110は、リードフレーム120上に配置される。リードフレーム120は上面121と、底面122と、上面121と底面122との間に位置する側面123とを有する。側面123は、リードフレーム120の厚み方向(Z軸方向)における寸法D1を有する。一実施形態では、側面123の寸法D1は上面121と底面122との間の距離に等しい。さらに、カップ構造130がリードフレーム120上に配置され、発光デバイス110を収納するための開口部132を有する。開口部132内の封入体140は、発光デバイス110の周囲を覆う。発光デバイス110は、LEDのような固体発光デバイスによって実現することができる。

0015

湿気又は有害ガスがパッケージ構造100に侵入するのを防ぐために、カップ構造130(熱硬化性樹脂から形成される)の側壁134は、側面123と、上面121の一部とを覆い、側壁134は側面123に対して接続輪郭長L1を有する。接続輪郭長L1は、厚み方向(Z軸方向)における側面123の寸法D1よりも長い。図1Aに示されるように、厚み方向における寸法D1が変更されないままであるなら、接続輪郭長L1が長いほど、結合面積が大きくなり、外部からの湿気又は有害ガスがパッケージ構造100に侵入することもより難しくなる。したがって、結合の信頼性が改善される。

0016

図1A図1Dを参照しながら、接続輪郭長を長くするための幾つかの実施態様が以下に開示される。それらの実施態様は、1つずつ例示できないが、種々の変更形態を有することができ、本発明は以下に例示される実施形態には限定されない。

0017

一実施形態では、リードフレーム120の側面123は粗い面であり、その粗さ(Ra)は0.1μmから30μmに及び、例えば、18μm未満であることが好ましい。図1Aに示されるように、側面123は鋸波状の面であり、カップ構造130の側壁134は鋸波状の側面123を覆い、その結果、側壁134は、側面123に対して鋸波状の接続輪郭を有する。鋸波状の接続輪郭の長さはL1によって表される。

0018

一実施形態では、リードフレーム120の側面123は、例えば、凹んだ面、及び/又は突出した面である。図1Bに示されるように、リードフレーム120の側面123の中央部分が凹み、凹部124が形成される。側面123は凹んだタイプには限定されない。代替的には、側面123の中央部分が突出し、突出部が形成される。カップ構造130の側壁134は凹んだ/突出した側面123を覆い、その結果、側壁134は側面123に対して凹んだ/突出した接続輪郭を有する。凹んだ/突出した接続輪郭の長さはL2によって表される。

0019

一実施形態では、リードフレーム120の側面123は、例えば、階段状の面である。段数は1つ又は2つ以上とすることができ、その結果、リードフレーム120の幅が上から下まで段階的に徐々に減少する。側面123の形状は、上部において広く、底部において狭いことには限定されず、上部において狭く、底部において広くすることもできる。図1Cに示されるように、カップ構造130の側壁134は階段状の側面123を覆い、その結果、側壁134は、側面123に対して階段状の接続輪郭を有する。階段状の接続輪郭の長さはL3によって表される。

0020

一実施形態では、リードフレーム120の側面123は、例えば、傾斜した面である。図1Dに示されるように、側面123は、上面121又は底面122に対して垂直でない傾斜した面であり、その結果、リードフレーム120の幅は上から下まで徐々に減少する。側面123の形状は、上部において広く、底部において狭いことには限定されず、上部において狭く、底部において広くすることもできる。カップ構造130の側壁134は、傾斜した側面123を覆い、その結果、側壁134は側面123に対して傾斜した接続輪郭を有する。傾斜した接続輪郭の長さはL4によって表される。

0021

リードフレーム120の種々のタイプの接続輪郭を機械的処理又はエッチングによって形成することができる。例えば、図1Cに示されるように、T字形のリードフレーム120は、押出加工又はエッチングによって、その断面寸法がa×bである階段状の面133を有することができる。寸法aは幅方向(Y軸方向)におけるリードフレーム120の寸法に対応し、一方、寸法bは厚み方向(Z軸方向)におけるリードフレーム120の寸法に対応する。階段状の面133の寸法a及びbは、リードフレームが変形又は破壊されるのを避けるように、押出加工工具とリードフレーム120との間の接触面積を調整し、かつ処理行程を調整することによって制御することができる。好ましくは、a<0.5*D1、b<0.5*D1であり、すなわち、寸法a及びbはリードフレーム120の厚み寸法D1の0.5倍よりも小さい。開口部132がエッチングによって形成される場合には、比a:b、すなわち、寸法aと寸法bとの比は1:1になるように制御される。好ましくは、寸法a及びbはいずれも、リードフレーム120の幅寸法の0.5倍よりも小さい。さらに、トランスファー成形法又は圧縮成形法が用いられ、リードフレーム120の厚み寸法D1が0.15mmよりも大きいとき、成形されたパッケージ構造100は容易く撓むことも変形することもなく、それゆえ、パッケージの信頼性が高められる。

0022

第2の実施形態
図2A図2Eはそれぞれ本発明の一実施形態による発光デバイスのパッケージ構造の上面透視図を示す。図2Aを参照すると、パッケージ構造200は発光デバイス210と、リードフレーム220と、カップ構造230と、封入体240とを備える。詳述する便宜上、図2Aでは、封入体240は点線によって表される。上記の実施形態の断面図は、カップ構造230の開口部232に注入される封入体240が発光デバイス210の周囲を覆うことを示す。発光デバイス210は、例えば、LEDとすることができる。

0023

その上面透視図は、リードフレーム220が、互いに分離される、陽極リードフレーム221と、陰極リードフレーム222とを有することを示す。本実施形態では、発光デバイス210は、例示であって、限定はしないが、陰極リードフレーム222上に配置され、発光デバイス210は、2つのワイヤ212を介して、それぞれ陽極リードフレーム221及び陰極リードフレーム222に電気的に接続され、その結果、発光デバイス210を外部電力によって駆動して、光を放射することができる。陽極リードフレーム221及び陰極リードフレーム222はそれぞれ、上面と底面とを接続するための側面223を有する。陽極リードフレーム221の側面223はリードフレーム220の長さ方向(X軸方向)における寸法D2を有し、一方、陰極リードフレーム222の側面223は、リードフレーム220の長さ方向(X軸方向)における寸法D3を有する。

0024

リードフレーム220及びカップ構造230(例えば、熱硬化性樹脂から形成される)が熱応力に、より良好に耐えられるようにするために、カップ構造230の側壁234は陽極リードフレーム221及び陰極リードフレーム222の側面223と、上面の一部とを覆う。側壁234は陽極リードフレーム221の側面223に対して接続輪郭長L5を有する。接続輪郭長L5は、長さ方向における側面223の寸法D2よりも長い。さらに、側壁234は、陰極リードフレーム222の側面223に対して接続輪郭長L6を有する。接続輪郭長L6は、長さ方向における側面223の寸法D3よりも長い。図2Aに示されるように、長さ方向における寸法が変更されないままであるなら、接続輪郭長が長いほど、結合面積が大きい。それゆえ、カップ構造230とリードフレーム220との間の結合信頼性が高くなり、パッケージ構造200は長さ方向における熱応力に、より良好に耐え、熱応力によって引っ張られても、ワイヤ212は容易く断線しないので、パッケージ構造200の信頼性が高められる。

0025

同様に、本発明によれば、パッケージ構造200が幅方向における熱応力にも、より良好に耐えられるようにすることができる。図2Aを参照すると、陽極リードフレーム221及び陰極リードフレーム222のそれぞれの側面223は、リードフレーム220の幅方向(Y軸方向)における寸法D4を有する。カップ構造230の側壁234は、幅方向において側面223に対して接続輪郭長L7を有する。接続輪郭長L7は、幅方向における側面223の寸法D4よりも長い。幅方向における寸法が変更されないままであるなら、接続輪郭長が長いほど、結合面積が大きい。それゆえ、カップ構造230とリードフレーム220との間の結合信頼性が高められる。

0026

図2A図2Dを参照しながら、接続輪郭長を長くするための幾つかの実施態様が以下に開示される。それらの実施態様は、1つずつ例示できないが、種々の変更形態を有することができ、本発明は以下に例示される実施形態には限定されない。

0027

一実施形態では、リードフレーム220の側面223は粗い面(鋸波状の面等)であり、その粗さ(Ra)は0.1μmから30μmに及び、例えば、18μm未満であることが好ましい。図2Aに示されるように、側面223の粗い面は鋸波状であり、カップ構造230の側壁234は鋸波状の側面223を覆い、側壁234は、側面223に対して鋸波状の接続輪郭を有する。陽極リードフレーム221と陰極リードフレーム222との間に間隙Gが形成される。カップ構造230が形成されるとき、その間隙は熱硬化性樹脂で満たされる。リードフレームの側面225と熱硬化性樹脂との間の結合を強めるために、間隙付近の側面225は鋸波状である。

0028

一実施形態では、リードフレーム220の側面223は、凹んだ面、及び/又は突出した面である。図2Bに示されるように、リードフレーム220の側面223の周辺が凹み、複数の凹部224が形成される。代替的には、リードフレーム220の側面223の周辺は突出し、複数の突出部が形成される。カップ構造230の側壁234は凹んだ/突出した側面223を覆い、その結果、側壁234は側面223に対して凹んだ/突出した接続輪郭を有する。凹んだ/突出した接続輪郭はそれぞれ長さL8、L9及びL10を有する。上述のように、リードフレームの側面225と熱硬化性樹脂との間の結合を強めるために、陽極リードフレーム221と陰極リードフレーム222との間の間隙付近の側面225は凹んだ面及び/又は突出した面である。

0029

一実施形態では、リードフレーム220の側面223は階段状の面である。段数は1つ又は2つ以上とすることができ、その結果、リードフレーム220の幅が中央から両側まで段階的に徐々に減少する。側面223の形状は、中央において広く、両側において狭いことには限定されず、中央において狭く、両側において広くすることもできる。図2Cに示されるように、カップ構造230の側壁234は階段状の側面223を覆い、その結果、側壁234は側面223に対して階段状の接続輪郭を有する。階段状の接続輪郭はそれぞれ長さL11及びL12を有する。

0030

図2D及び図2Eに示されるような実施形態では、リードフレーム220の側面223は傾斜した面である。すなわち、側面223は幅方向において傾斜した面であるか(図2D)、又は長さ方向において傾斜した面であり(図2E)、その結果、リードフレーム220の形状は台形又は不等辺四辺形である。リードフレーム220の形状は四辺形には限定されず、多角形によって実現することもできる。カップ構造230の側壁234は、傾斜した側面223を覆い、その結果、側壁234は側面223に対して傾斜した接続輪郭を有する。傾斜した接続輪郭はそれぞれ長さL13、L14、L15及びL16を有する。上記において開示されたように、陽極リードフレーム221と陰極リードフレーム222との間の間隙付近の側面225は、側面225と熱硬化性樹脂との間の結合信頼性を高めることができるように傾斜した面とすることができる。

0031

リードフレーム220の接続輪郭は機械的処理又はエッチングによって形成することができる。例えば、図2Bに示されるように、リードフレーム220は、押出加工又はエッチングによって、その寸法がm×nである複数の凹部224を有することができる。凹部224の寸法m及びnは、成形されたパッケージ構造が押出加工プロセス中に撓むか、又は壊れるのを避けるように、押出加工工具とリードフレーム220との間の接触面積を調整することによって制御することができる。好ましくは、0.9*D1<m<0.5*D4、0.9*D1<n<0.5*D4であり、すなわち、m、nはリードフレーム220の厚み寸法D1の0.9倍よりも大きいが、リードフレーム220の幅寸法D4の0.5倍よりも小さい。

0032

第3の実施形態
図3A及び図3Bを参照すると、本発明の一実施形態による発光デバイスのパッケージ構造の上面透視図及び断面図がそれぞれ示される。断面図は断面線I−Iに沿って見たものである。本実施形態のパッケージ構造300は発光デバイス300と、リードフレーム320と、カップ構造330と、封入体340とを含む。リードフレーム320とカップ構造330との間の結合力を強めるために、リードフレーム320が上面及び底面を貫通する複数の開口部323を有するという点で、本実施形態は第2の実施形態とは異なる。第2の実施形態において用いられる結合強化機構と同様に、本実施形態において用いられる結合強化機構によって、パッケージ構造300も熱応力に、より良好に耐えられるようになる。

0033

図3Aを参照すると、陽極リードフレーム321及び陰極リードフレーム322がそれぞれ上面及び底面を貫通する複数の開口部323を有する。各開口部323はリードフレーム320の長さ方向(X軸方向)において第1の寸法D5を有する。図3Bを参照すると、カップ構造330はリードフレーム320上に配置される。カップ構造330の側壁334は上面324の一部と、側面325とを覆っており、上面324から下方に延在し、かつ対応する開口部323内に挿入される複数の係合部材335を有する。

0034

リードフレーム320の開口部323は、機械的処理又はエッチングによって形成することができる。開口部323がパンチングによって形成される場合には、小さすぎる開口部323、又は厚すぎるリードフレーム320を処理することに伴う困難が生じるのを避けるために、パンチ工具の直径はリードフレーム320の厚み寸法D6(図3B)よりも大きく、リードフレーム320の厚み寸法の0.9倍よりも大きいことが好ましい。さらに、開口部323が大きすぎ、リードフレームがパンチングされた後に撓むのを避けるために、パンチング工具の直径はリードフレーム320の幅寸法D7の0.5倍よりも小さい。上記の寸法の条件は、0.9*D6<D5<0.5*D7と表される。さらに、開口部323が互いに近すぎ、パンチングプロセス中に壊れるのを避けるために、長さ方向における2つの隣接する開口部323間の間隔D8は、開口部323の寸法D5の2倍よりも少なくとも大きく、すなわち、D8>2*D5である。トランスファー成形法又は圧縮成形法が用いられ、リードフレーム320の厚みが0.15mmよりも大きいとき、成形されたパッケージ構造300は容易く撓むことも変形することもなく、それゆえ、パッケージの信頼性が高められる。

0035

本実施形態では、例示として円形の開口部が用いられる。しかしながら、それらの開口部は円形の穴には限定されず、例えば、楕円形の穴、三角形の穴、四辺形の穴及び多角形の穴によって実現することもできる。

0036

本発明を例としてかつ好ましい実施形態に関して説明したが、本発明はそれに限定されないことを理解されたい。反対に、様々な変更並びに同様の配置及び手順を包含することが意図されており、したがって、添付の特許請求の範囲の範囲は全てのこのような変更並びに同様の配置及び手順を網羅するように最も広く解釈されるべきである。

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