台湾专利TW201314966A 發光裝置

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专利摘要:
切塊後之封裝樹脂破裂得以抑制。本發明係關於一種發光裝置1，其中在引線框3上安裝發射光之發光元件2且其使用樹脂空腔模製封裝5，該樹脂空腔模製封裝5具有構成對應於該發光元件2之電極之整體模製引線框3、4及樹脂，其中使保持區段(懸吊引線3a、4a)之切割平面角部分之一部分或全部圓化，該等部懸吊引線分因在藉由刀片7切割時該等引線框之該等保持區段(懸吊引線3a、4a)使應力集中於樹脂而成為破裂生成之起因。
公开号:TW201314966A
申请号:TW101128501
申请日:2012-08-07
公开日:2013-04-01
发明作者:Yoshiki Sota；Kazuo Tamaki
申请人:Sharp Kk；
IPC主号:H01L24-00

专利说明:
發光裝置
本發明係關於諸如LED裝置等發光裝置，其係與對應於每一電極之引線框及樹脂整體模製。
具有整體模製之對應於每一電極之引線框及樹脂之發光裝置揭示於專利文獻1中，此類發光裝置係作為習用發光裝置。
圖6係圖解說明專利文獻1中所揭示習用發光裝置之基本部分之組態之一實例的剖面圖。
在圖6中，形成習用發光裝置100，從而封裝101之切割平面側表面及引線框102之切割平面位於同一平面上。封裝101之凹陷區段中之側表面用作反射壁，且將發光元件103配置於凹陷區段之底部表面上並導線結合至構成陽極/陰極之每一電極之引線框102上。 [引用列表] [專利文獻]
專利文獻1：日本特許公開案第2007-329219號
在上述習用組態中，與對應於每一電極之引線框102及樹脂整體模製之發光裝置具有如下組態：其中引線框102之切割平面與由樹脂材料製得之封裝101之切割平面側表面相匹配。然而，根本沒有闡述封裝101中之破裂生成，其係由在發光裝置之分割步驟中切割平面處之引線框102及用於抑制破裂生成之引線框102之切割平面的形狀引起，此係本申請案所欲解決之問題。另一方面，在上述發光裝置中，存在彼等採用如下引線框組態者：其具有保持區段(亦稱為懸吊引線或懸掛引線)以用於連接及維持複數個作為發光裝置之LED晶片安裝表面之引線框，該等引線框係藉由切割並在保持區段部分以及同一平面上由樹脂材料製得之封裝部分上單體化來形成。
圖7係發光裝置之切割平面側表面之視圖，其圖解說明在具有此一引線框組態之習用發光裝置中懸吊引線之切割平面形狀係四邊形之情形。懸吊引線自引線框之LED晶片安裝表面區段完全延伸至由樹脂材料製得之封裝之側表面，且經形成從而封裝之側表面及懸吊引線之切割平面位於同一平面上。在使用熱固性樹脂作為用於此一發光裝置之封裝之樹脂材料時，因許多樹脂材料並不具有機械強度，故如圖8中所圖解說明，在切塊時出現破裂203，且在每一引線框之懸吊引線202之四邊形剖面之4個角區段中，在底部側上之兩個角區段之切割位置係破裂源。
本發明意欲解決上述習用問題。本發明之目標係提供能夠抑制在切塊後在由樹脂材料製得之封裝上所生成破裂之發光裝置及用於構成發光裝置的引線框。
本發明提供發光裝置，其中安裝有一個或複數個發射光之發光元件，且使用具有構成對應於一個或複數個發光元件之電極之整體模製之引線框及樹脂的樹脂空腔模製封裝，其中使引線框之保持區段之切割平面角部分之一部分或全部圓化，由此達成上述目標。
較佳地，在本發明發光裝置中，在引線框之保持區段中之四邊形切割平面之4個角部分中，使作為切割時破裂生成起因之一個或兩個角部分圓化以防止破裂。
亦較佳地，在本發明發光裝置中，在暴露於封裝之切割平面側之引線框之保持區段中四邊形切割平面的4個角部分中，使裝置安裝表面側或裝置背表面側上之一個或兩個角部分圓化。
亦較佳地，在本發明發光裝置中，在暴露於封裝之切割平面側表面之引線框之保持區段中四邊形切割平面的4個角部分中，使與較薄樹脂側相對之兩個角部分中之至少一者圓化。
亦較佳地，在技術方案1之發光裝置中，其中使在切割時藉由切割刀片向樹脂施加切割負荷之一側上之一個或兩個角部分圓化。
亦較佳地，在本發明發光裝置中，使暴露於封裝之切割平面側之引線框之保持區段中四邊形切割平面的所有4個角或整個周邊圓化。
亦較佳地，在本發明發光裝置中，藉由圓化處理或去角處理形成圓化。
亦較佳地，在本發明發光裝置中，樹脂之切割平面及引線框中保持區段之切割平面位於同一平面上。
亦較佳地，在本發明發光裝置中，樹脂係熱固性樹脂。
亦較佳地，在本發明發光裝置中，在樹脂空腔模製封裝上形成向上開口之凹陷區段，且在凹陷區段中於引線框上安裝一個或複數個發光元件，且凹陷區段中之側壁朝向外側形成錐形開口作為反射壁。
具有上述結構之本發明之功能將闡述於下文中。
在本發明中，在使用與構成發光元件之電極之引線框及樹脂整體模製之樹脂空腔模製封裝的發光裝置中，使保持區段之剖面角部分的一部分或全部圓化，該等部分因在切割時引線框之保持區段使應力集中於樹脂而成為破裂生成之起因。
因使引線框之保持區段之剖面角部分之一部分或全部圓化，因此，在切割時發生之引線框之保持區段對於樹脂之應力集中有所減弱，且可抑制在切塊之後引線框之保持區段處之樹脂破裂。
根據上述本發明，因使引線框之保持區段之剖面角部分之一部分或全部圓化，故在切割時發生之引線框之保持區段對於由樹脂材料製得之封裝的應力集中有所減弱，且可抑制在切塊之後在由樹脂材料製得之封裝處生成樹脂破裂。
在下文中，參照附圖詳細闡述本發明發光裝置及其產生方法之實施例1。對於所製作之圖而言，每一圖中每一元件之厚度、長度或諸如此類並不限於該圖中所展示之組態。 (實施例1)
圖1係示意性圖解說明本發明實施例1中發光裝置之外部視圖之組態之一實例的透視圖。圖2係引線框之透視圖，其圖解說明在安裝圖1之發光裝置中之發光元件(例如LED元件)之前之狀態。圖3係引線框及發光元件之透視圖，其圖解說明在圖1之發光裝置中之引線框上安裝有發光元件(例如LED元件)之狀態。圖4係用於獲得圖1之發光裝置之單體化之剖視圖。
在圖1至3中，實施例1之發光裝置1(例如LED裝置)具有光學元件2(例如LED元件，其用於發射光)、金屬引線框3(其構成電極之一且在其中配置光學元件2)、金屬引線框4(其構成另一電極)及白色樹脂空腔模製封裝5(其使用與該等引線框對3、4整體模製之白色樹脂)。
對於白色樹脂而言，使用添加有光漫射材料(例如氧化鈦)之基於聚矽氧(對於除基於聚矽氧之材料(硬性及脆性)外之樹脂材料而言，可使用環氧樹脂、PPA(聚鄰二苯甲醯胺)或諸如此類)之樹脂材料之熱固性樹脂。在封裝5上，形成向上開口且在周邊具有側壁之凹陷區段。在凹陷區段中，形成在4個方向中朝向外側錐形開口之反射壁之側表面5a。
發光裝置1安裝有發光元件2，且具有構成藉由導線2a導線結合至發光元件2之末端之每一電極之引線框對3、4。以矩陣圖案形式配置複數個該等引線框對，且提供保持區段以用於毗鄰引線框3、3及毗鄰引線框4、4中之每一者之間之連結。保持區段統稱為「懸掛物」。毗鄰引線框之間之保持區段稱為懸吊引線(亦稱為懸掛引線)。
闡釋實施例1之發光裝置1之產生方法。
首先，在圖2之白色樹脂空腔模製步驟中，以矩陣圖案形式在行方向及列方向中配置複數對引線框對3、4，且藉由懸吊引線3d或4d使行方向及列方向中之毗鄰引線框彼此連結。由白色樹脂製得之封裝5係與複數對該等引線框3、4整體模製。在由整體模製之白色樹脂構成之封裝5上形成向上開口之凹陷區段。此凹陷區段中之側表面5a朝向外側形成錐形開口。
接下來，在圖3之光學元件安裝步驟中，在由整體模製之白色樹脂構成之封裝5之凹陷區段中於底部表面的中心部分處安裝光學元件2。簡言之，將光學元件2固定並安裝於引線框3上之預定位置中，該預定位置暴露於封裝5中具有黏著劑或諸如此類之凹陷區段中。光學元件2導線結合至引線框3、4中之每一者上。
接下來，在圖1之內部樹脂填充步驟中，在由白色樹脂構成之封裝5之凹陷區段之內側填充有密封內部樹脂6以及光學元件2。將光散射材料、螢光材料及諸如此類混合至密封內部樹脂6(亦稱為密封樹脂)中。舉例而言，若光學元件2係藍色LED，則光學元件可經組態以藉由將發射紅光及綠光之螢光材料混合至內部樹脂6中來輸出具有藍光之白光。
然後，在圖4之單體化步驟中，藉由刀片7(旋轉切割刀片)以在每一發光裝置1之間呈晶格圖案之形式切割板體8以單體化成每一發光裝置1，而將切割帶黏貼至板體8之背表面上，在該背表面上以矩陣圖案形式形成複數個發光裝置1。在此情形下，引線框3、4之懸吊引線3a、4a之切割平面與由白色樹脂(封裝樹脂)製得之封裝5的切割平面側表面相匹配。另外，並不拆開使用切割帶(未展示於圖式中)切割之每一發光裝置1。在最終步驟中去除切割帶。
此處，在切割引線框3(其中安裝有光學元件2且其構成一個電極)之懸吊引線3a及引線框4(其構成另一電極)之懸吊引線4a後，使用圖5(a)至5(e)闡釋作為本發明之特徵組態之每一剖面形狀。
去除如下角部分並圓化：其中作為每一引線框3、4之保持區段之懸吊引線3a、4a使應力集中於白色樹脂(封裝樹脂)而成為破裂生成之起因。在刀片7之旋轉方向係順時針方向時，在白色樹脂上向下施加旋轉力。然而，在刀片7之旋轉方向係逆時針方向時，在白色樹脂上向上施加旋轉力。通常，在刀片7之旋轉方向係順時針方向時，切割更為穩定。
圖5(a)係圖解說明以下情形之切割平面側表面：其中使圖1中發光裝置1之懸吊引線3a、4a之四邊形切割平面之4個角部分中的兩個底部角部分圓化。圖5(b)係圖5(a)之懸吊引線3a、4a之切割平面形狀之展開視圖。圖5(c)係圖解說明以下情形之懸吊引線之切割平面視圖：其中在兩個底部角部分上應用去角C處理而非應用圖5(b)之圓化R處理。圖5(d)係圖解說明以下情形之懸吊引線之切割平面視圖：其中懸吊引線之切割平面形狀係半圓形或半橢圓形形狀。圖5(e)係圖解說明以下情形之切割平面視圖：其中在圖5(a)之懸吊引線之切割平面形狀之4個角部分中，僅使底部側上之一個角部分圓化。
如圖5(a)及5(b)中所圖解說明，在懸吊引線3a、4a之四邊形(正方形或矩形)剖面之4個角部分中，使發光裝置1之背表面側或發光裝置之安裝表面側(底部側)上之兩個角部分圓化(稱為圓化處理區段(R處理區段))以用於在切割時防止破裂。簡言之，在白色樹脂厚度薄於懸吊引線3a、4a周圍之白色樹脂厚度(白色樹脂(封裝樹脂)厚度係自懸吊引線3a、4a之切割平面位置至發光裝置1之安裝表面(底部側)位置)之一側，在封裝5之側表面(切割平面)上提供圓化之懸吊引線3a、4a之切割平面的彎曲表面區段，或該彎曲表面區段經形成以使在切割時於白色樹脂上施加因刀片產生之對於白色樹脂封裝5之切割負荷之一側(底部側)的兩個角部分圓化(稱為圓化處理區段(R處理區段))。因其足以抑制切割時之破裂，故懸吊引線3a、4a之四邊形(正方形或矩形)剖面之所有4個角部分或整個周邊皆可為彎曲表面(例如，圓形或橢圓形剖面)。舉例而言，如圖5(d)中所圖解說明，懸吊引線3a、4a之切割平面之形狀可為半圓形或半橢圓形。
另外，引線框3、4之引線框主體(除懸掛引線之彎曲表面區段外)可不僅藉由使用酸性或鹼性溶液蝕刻(在下文中，將引線框基板之厚度減小大約一半之蝕刻稱為半蝕刻)形成，且亦藉由壓製模製形成。
形成實例將闡釋於下文中。
在金屬板基板之背表面(發光裝置之安裝表面之背側表面，且係發光元件2(例如，LED晶片)之安裝表面(發光表面側)之相對側背表面，其係引線框3、4之框主體之基礎)上，在作為發光裝置1之安裝表面之部分上形成遮罩且半蝕刻其周邊。接下來，在金屬板基板之前表面(LED晶片之安裝表面側之表面)上，在對應於懸吊引線3a、4a及LED晶片之安裝表面區段之部分上形成遮罩，且半蝕刻導線結合區段及其環繞部分。此時，在金屬板基板之背表面側上之整個表面上形成遮罩以並不進行蝕刻。
在此步驟中，將金屬板基板之引線框3、4之間之區段蝕刻整個厚度，此確保了引線框3、4之間之電絕緣。另外，藉由另一引線框對3、4之間之懸吊引線3a、4a來維持引線框3、4。
另外，在金屬板基板之表面上之遮罩形成中，應使得並不形成對應於凹陷區段(作為錨定區段)之一部分之遮罩以改良與上述白色樹脂及/或內部樹脂之黏著性。此同樣應用於金屬板基板之背表面側上之半蝕刻步驟。
另外，可以前表面側及背表面側之順序實施半蝕刻，或前表面側及背表面側可同時實施。
使用常用之熟知材料(例如抗蝕劑)作為遮罩材料。
在上述引線框形成步驟之後，為製得具有期望彎曲表面形狀之懸吊引線3a、4a之剖面形狀(例如，圖5(b)中所圖解說明之圓化處理)，在去除遮罩之後，實施軟蝕刻(使用酸性或鹼性溶液或諸如此類在短時間段內進行處理)。除此之外，如圖5(c)中所圖解說明，可在4個角部分中底部側上之兩個角部分上實施去角處理(亦稱為C處理)以去除角部分而非進行圖5(b)之圓化處理。
另外，如圖5(e)中所圖解說明，在懸吊引線3a、4a之四邊形(正方形或矩形)剖面之4個角部分中，可使發光裝置1之背表面側(底部側)之左側或右側上之一個角部分圓化(圓化處理或去角處理)以用於在切割時防止破裂。簡言之，在藉由刀片切割每一發光裝置1時，使最初切割懸吊引線3a、4a以分散應力集中之一側之左側或右側上之一個角部分圓化(圓化處理或去角處理)以用於在切割時防止破裂。
在使引線框3、4之懸吊引線3a、4a之剖面尺寸為(例如)150 μm長側(寬度)×120 μm短側(厚度)之矩形剖面時，懸吊引線3a、4a之切割平面之圓化(圓化處理或去角處理(去角部分C))彎曲表面區段之半徑(r)為r=30-90 μm(或40-60 μm)。若半徑(r)變得小於30 μm，則分散應力集中之效應大大減小。自產生步驟之一致性之角度考慮，較佳地，半徑(r)之值為60 μm，此係120 μm短側(長度)之一半。半徑(r)等於R，其指示圖5(b)、5(d)及5(e)之圓化處理半徑。另外，圖5(a)中所圖解說明之虛線係引線框3、4之表面及發光元件2之圓化表面的位置5b，其指示凹陷區段之底部表面之位置。
簡言之，如上所述，使保持區段(懸吊引線3a、4a)之剖面角部分之一部分或全部圓化，該等部分因在切割時引線框3、4之保持區段(懸吊引線3a、4a)使應力集中於白色樹脂而成為破裂生成之起因。
具體而言，舉例而言，在引線框3、4之保持區段(懸吊引線3a、4a)之四邊形切割平面之4個角部分中，可使一個或兩個角部分(其在切割時成為破裂生成之起因)圓化以用於防止破裂。另外，在暴露於封裝5之切割平面側表面之引線框3、4中保持區段(懸吊引線3a、4a)中之四邊形切割平面的4個角部分上，可使裝置安裝表面側或裝置背表面側上之一個或兩個角部分圓化。另外，在暴露於封裝5之切割平面側表面之引線框3、4中保持區段(懸吊引線3a、4a)中之四邊形切割平面的4個角部分上，可使與較薄白色樹脂側相對之兩個角部分中之至少一者圓化。另外，可使在切割時藉由切割刀片向封裝5之白色樹脂施加切割負荷之一側的一個或兩個角部分圓化。另外，可使暴露於封裝5之切割側表面之引線框之保持區段(懸吊引線3a、4a)中之四邊形切割平面的所有4個角部分或整個周邊圓化。另外，可藉由圓化處理或去角處理形成圓化。
在上述實施例1中，將保持區段(懸吊引線3a、4a)之剖面圓化(其係本申請案之特徵組態)應用於使用封裝5(其中安裝有一個發射光之發光元件2且係由構成對應於一個發光元件2之電極之引線框3、4及白色樹脂構成)之發光裝置1中，但並不限於此。可將保持區段(懸吊引線3a、4a)之剖面圓化(其係本申請案之特徵組態)應用於使用如下封裝之發光裝置中：其中安裝有複數個(例如，兩個或三個)發射光之發光元件且係由構成對應於複數個發光元件之電極之引線框及白色樹脂構成。
根據上文，在懸吊引線切割平面及發光裝置分割(切割)表面位於同一平面上之發光裝置中，藉由上述懸吊引線組態之破裂抑制效應，可使用擁有極佳耐候性及耐光性但較硬且較脆之熱固性樹脂作為具有穩定性之封裝樹脂。
換言之，根據本申請案之本發明組態(懸吊引線組態)，因可減小引線框對於封裝樹脂之負荷，且另外可使用擁有極佳耐候性及耐光性之熱固性樹脂作為封裝樹脂，故可改良發光裝置之可靠性。另外，可採用懸吊引線之切割平面及發光裝置分割(切割)表面位於同一平面上之發光裝置組態。因此，並不採用封裝樹脂之外部向外突出之外引線組態。因此，可製得較小發光裝置且可增加可配置於引線框上之封裝之數量，此具有成本降低效應。
如上所述，藉由使用本發明之較佳實施例1來例示本發明。然而，不應僅基於上述實施例1來解釋本發明。應理解，應僅基於申請專利範圍來解釋本發明範圍。亦應理解，基於本發明之闡述及來自本發明之較佳實施例1及2之實施方式之常用知識，彼等熟習此項技術者可實施等效範圍之技術。另外，應理解，本說明書中所引用之任一專利、任一專利申請案及任一參考文獻應以與在本文中具體闡述內容相同之方式以引用方式併入本說明書中。產業上之可利用性
本發明可應用於與對應於每一電極之引線框及樹脂整體模製之發光裝置(例如LED裝置)之領域中。根據上述本發明，因使引線框之保持區段之剖面角部分之一部分或全部圓化，故在切割時發生之引線框之保持區段對於樹脂材料之應力集中有所減弱，且可抑制切塊之後之白色樹脂破裂。
1‧‧‧發光裝置
2‧‧‧光學元件
2a‧‧‧導線
3‧‧‧引線框
3a‧‧‧懸吊引線
4‧‧‧引線框
4a‧‧‧懸吊引線
5‧‧‧白色樹脂空腔模製封裝
5a‧‧‧構成凹陷區段中之反射壁之側表面
5b‧‧‧引線框表面及發光元件安裝表面之位置
6‧‧‧內部樹脂(密封樹脂)
7‧‧‧刀片(旋轉切割刀片)
8‧‧‧板體
100‧‧‧習用發光裝置
101‧‧‧封裝
102‧‧‧引線框
103‧‧‧發光元件
202‧‧‧懸吊引線
203‧‧‧破裂
C‧‧‧去角區段
R‧‧‧圓化處理半徑
圖1係示意性圖解說明本發明實施例1中發光裝置之外部視圖之組態之一實例的透視圖。
圖2係引線框之透視圖，其圖解說明在安裝圖1之發光裝置中之發光元件(例如LED元件)之前之狀態。
圖3係引線框及發光元件之透視圖，其圖解說明在圖1之發光裝置中之引線框上安裝有發光元件(例如LED元件)之狀態。
圖4係用於獲得圖1之發光裝置之單體化之剖視圖。
圖5(a)係圖解說明以下情形之切割平面側表面之視圖：其中使圖1中發光裝置之懸吊引線之四邊形切割平面之4個角部分中的兩個底部角部分圓化。圖5(b)係圖5(a)之懸吊引線之切割平面形狀之展開視圖。圖5(c)係圖解說明以下情形之懸吊引線之切割平面視圖：其中在兩個角部分上應用去角處理而非應用圖5(b)之圓化處理。圖5(d)係圖解說明以下情形之懸吊引線之切割平面視圖：其中懸吊引線之切割平面形狀係半圓形或半橢圓形形狀。圖5(e)係圖解說明以下情形之切割平面視圖：其中使圖5(a)之懸吊引線之切割平面形狀之4個角部分中，僅在底部側上之一個角部分圓化。
圖6係圖解說明專利文獻1中所揭示習用發光裝置之基本部分之組態之一實例的剖面圖。
圖7係圖解說明以下情形之切割平面側表面之視圖：其中習用發光裝置之懸吊引線之切割平面形狀係四邊形。
圖8係圖解說明以下狀態之切割平面側表面之視圖：在切割時自圖7之習用發光裝置之懸吊引線生成破裂。 [參考標記列表]
1 發光裝置
2 光學元件
2a 導線
3、4 引線框
3a、4a 懸吊引線
5 白色樹脂空腔模製封裝
5a 構成凹陷區段中之反射壁之側表面
5b 引線框表面及發光元件安裝表面之位置
6 內部樹脂(密封樹脂)
7 刀片(旋轉切割刀片)
8 板體
C 去角區段
R 圓化處理半徑
1‧‧‧發光裝置
3a‧‧‧懸吊引線
4a‧‧‧懸吊引線
5‧‧‧白色樹脂空腔模製封裝
6‧‧‧內部樹脂(密封樹脂)

权利要求:
Claims (10)
[1] 一種發光裝置，其中安裝有一個或複數個發射光之發光元件，且其使用樹脂空腔模製封裝，該封裝具有構成對應於該一個或複數個發光元件之電極之整體模製之引線框及樹脂，其中使該等引線框之保持區段之切割平面角部分之一部分或全部圓化。
[2] 如請求項1之發光裝置，其中在該等引線框之該保持區段中之四邊形切割平面之4個角部分中，使作為切割時破裂生成之起因之一個或兩個角部分圓化以防止破裂。
[3] 如請求項1之發光裝置，其中在暴露於該封裝之切割平面側上之該等引線框之該保持區段中四邊形切割平面之4個角部分中，使裝置安裝表面側或裝置背表面側上之一個或兩個角部分圓化。
[4] 如請求項1之發光裝置，其中在暴露於該封裝之切割平面側表面上之該等引線框之該保持區段中四邊形切割平面之4個角部分中，使與該樹脂之較薄側相對之兩個角部分中之至少一者圓化。
[5] 如請求項1之發光裝置，其中使在切割時藉由切割刀片向該樹脂施加切割負荷之一側上之一個或兩個角部分圓化。
[6] 如請求項1之發光裝置，其中使暴露於該封裝之切割平面側表面上之該等引線框之該保持區段中四邊形切割平面之所有4個角或整個周邊圓化。
[7] 如請求項1至6中任一項之發光裝置，其中該圓化係藉由圓化處理或去角處理形成。
[8] 如請求項1之發光裝置，其中該樹脂之切割平面與該等引線框之該保持區段之切割平面位於同一平面上。
[9] 如請求項1之發光裝置，其中該樹脂係熱固性樹脂。
[10] 如請求項1之發光裝置，其中在該樹脂空腔模製封裝上形成向上開口之凹陷區段，且在該凹陷區段中於該引線框上安裝該一個或複數個發光元件且該凹陷區段中之側壁朝向外側形成錐形開口作為反射壁。

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法律状态:

优先权:

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