專利名稱：半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法和半導(dǎo)體發(fā)光組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體發(fā)光器件及半導(dǎo)體發(fā)光組件，特別涉及為了照明或液晶顯示器的背光源而需要大電流高亮度發(fā)光的半導(dǎo)體發(fā)光器件及半導(dǎo)體發(fā)光組件。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，如利用熒光體紫外光激勵(lì)等的白色發(fā)光型LED的進(jìn)步代表半導(dǎo)體發(fā)光器件那樣，可期望技術(shù)的進(jìn)展。其結(jié)果，照明、液晶顯示器的背光源、交通信號(hào)、攜帶裝置顯示器等的用途越發(fā)擴(kuò)大。
此外，同時(shí)要求器件小型化或高密度安裝，也越發(fā)要求表面安裝型(Surface Mount DeviceSMD)。但是，表面安裝型以往主要是小電流驅(qū)動(dòng)，所以需要改善散熱(例如，專利文獻(xiàn)1)。
近年來(lái)，半導(dǎo)體發(fā)光器件中的LED、還包括應(yīng)用了熒光體的紫外光激勵(lì)的白色發(fā)光型LED等技術(shù)的發(fā)展顯著。由于可以進(jìn)行CIE(國(guó)際照明協(xié)會(huì))坐標(biāo)上的所有顯示色的發(fā)光，包括車載用途(剎車燈、尾燈、儀表板等)、信號(hào)器、攜帶裝置的各種LED顯示器、液晶顯示器背光源等新用途越發(fā)擴(kuò)大。在這些用途中，大電流驅(qū)動(dòng)的高亮度發(fā)光的要求提高，要求低熱阻半導(dǎo)體發(fā)光器件及與其匹配性良好的半導(dǎo)體發(fā)光組件。并且，由于同時(shí)要求器件的小型化和高密度安裝，所以表面安裝型有利(例如，專利文獻(xiàn)1)。
表面安裝型以往小電流驅(qū)動(dòng)為主，所以需要改善散熱。
但是，在以往的半導(dǎo)體發(fā)光器件中，為了實(shí)現(xiàn)大電流驅(qū)動(dòng)的高亮度發(fā)光，需要將由金屬材料構(gòu)成的熱沉構(gòu)件成型在樹脂框中的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
這樣的結(jié)構(gòu)的第一個(gè)問(wèn)題是，熱沉與外部端子一起被埋入樹脂框，所以不成為一體結(jié)構(gòu)。因此，散熱性差，不能夠大電流驅(qū)動(dòng)。第二個(gè)問(wèn)題是，在將熱沉和外部端子用樹脂框進(jìn)行一體化時(shí)，需要在成型模具中對(duì)大于等于兩個(gè)的金屬部件進(jìn)行定位。這種工序生產(chǎn)性差且成本高。第三個(gè)問(wèn)題是，在樹脂框的外形部有時(shí)容易產(chǎn)生樹脂漏泄、樹脂毛刺等。
另一方面，由于以往的表面安裝型半導(dǎo)體發(fā)光器件的熱阻高，所以其驅(qū)動(dòng)電流的上限為50mA左右，不可能大電流驅(qū)動(dòng)。此外，表面安裝型一般是在散熱性差的基板之上用回流焊接等粘接，所以幾乎沒(méi)有與用于良好地進(jìn)行散熱的安裝方法、和低熱阻半導(dǎo)體發(fā)光器件結(jié)構(gòu)有關(guān)的措施。
專利文獻(xiàn)1日本特開2003-60240號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體發(fā)光器件和使用它的半導(dǎo)體發(fā)光組件，改善LED自身的散熱特性，并且對(duì)安裝基板也可以散熱性良好地進(jìn)行安裝。
根據(jù)本發(fā)明的一方式，提供一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，包括具有厚度小的第一部分和厚度大的第二部分的第一引腳；具有厚度小的第一部分和厚度大的第二部分的第二引腳；埋入第一引腳及第二引腳的各自的上述第二部分的至少一部分的埋入樹脂；在上述埋入樹脂的上面設(shè)置的凹部中露出的上述第一引腳的上述第二部分安裝的半導(dǎo)體發(fā)光元件；連接上述半導(dǎo)體發(fā)光元件和上述第二引腳的引線；對(duì)設(shè)置在上述凹部中的半導(dǎo)體發(fā)光元件及上述引線進(jìn)行密封的密封樹脂；以及設(shè)置在上述第一引腳的上述第二部分的固定用孔。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一方式，提供一種半導(dǎo)體發(fā)光組件，其特征在于，包括具有導(dǎo)電圖形及開口的安裝基板；具有凸部的金屬板；以及上述的半導(dǎo)體發(fā)光器件；以上述凸部嵌入上述開口的方式配置上述安裝基板和上述金屬板，并且，上述半導(dǎo)體發(fā)光器件的上述第一引腳的上述第二部分的下表面和上述金屬板的上述凸部的上表面，通過(guò)上述固定用孔、由固定構(gòu)件固定。
此外，根據(jù)本發(fā)明的再一方式，提供一種半導(dǎo)體發(fā)光組件，其特征在于，包括金屬板，具有設(shè)置了安裝孔的凸部；安裝基板，設(shè)有與上述凸部對(duì)應(yīng)的開口，固定在上述金屬板上；以及表面安裝型半導(dǎo)體發(fā)光器件；上述表面安裝型半導(dǎo)體發(fā)光器件的其中一個(gè)引腳具有厚度小的第一部分和厚度大的第二部分，在上述第二部分沿引腳厚度方向設(shè)有固定用孔，上述第二部分的背面和上述凸部的上表面由穿過(guò)了上述固定用孔及上述安裝孔的固定構(gòu)件固定。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使內(nèi)部引腳的厚度比外部引腳大，增大熱沉效應(yīng)，并且在內(nèi)部引腳部設(shè)置器件固定用孔。內(nèi)部引腳下表面露出，能夠與外部熱沉機(jī)械地進(jìn)行固定，所以可以實(shí)現(xiàn)大電流驅(qū)動(dòng)、高亮度發(fā)光型半導(dǎo)體發(fā)光器件及半導(dǎo)體發(fā)光組件。


圖1(a)是本發(fā)明第一實(shí)施例方式的半導(dǎo)體發(fā)光器件的模式剖面圖，圖1(b)是其俯視圖；圖2(a)是表示將本發(fā)明的第一實(shí)施例方式的半導(dǎo)體發(fā)光器件連接到引腳框的制造中途的平面結(jié)構(gòu)的模式圖，圖2(b)是該圖(a)的A-A線剖面圖；圖3(a)是例示利用埋入樹脂嵌入成型后的狀態(tài)的引腳框的平面結(jié)構(gòu)的模式圖，圖3(b)是該圖(a)的A-A線剖面圖。
圖4是例示增強(qiáng)引腳20、30和樹脂40的接合強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)的模式圖，圖4(a)是其縱剖面圖，圖4(b)是該圖(a)的A-A線剖面圖；圖5是發(fā)明人在完成本發(fā)明的過(guò)程中研討的比較例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的立體剖面圖；圖6是表示第二比較例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的模式圖，圖6(a)是其模式剖面圖，圖6(b)是其立體圖；圖7是將比較例的半導(dǎo)體發(fā)光器件安裝在基板上的半導(dǎo)體發(fā)光組件的模式剖面圖；圖8是將本發(fā)明實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光器件80安裝在基板上的半導(dǎo)體發(fā)光組件的模式剖面圖；圖9是例示采用了本發(fā)明實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光器件的照明或車載顯示器用途等的半導(dǎo)體發(fā)光組件的結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖10是圖9的A-A線剖面圖；圖11是從背面?zhèn)瓤幢景l(fā)明的具體例的半導(dǎo)體發(fā)光組件的俯視圖(底面圖)；圖12是表示由支承構(gòu)件110固定半導(dǎo)體發(fā)光器件80的半導(dǎo)體發(fā)光組件的具體例的俯視圖；圖13是圖12的A-A線剖面圖；圖14是從背面?zhèn)瓤幢景l(fā)明的具體例的半導(dǎo)體發(fā)光組件的俯視圖(底面圖)；圖15是固定構(gòu)件110的立體圖；
圖16是表示本發(fā)明實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光器件的變形例的模式圖，圖16(a)是其模式剖面圖，圖16(b)是俯視圖；圖17是表示本發(fā)明實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光器件的又一變形例的模式圖，圖17(a)是其模式剖面圖，圖17(b)是俯視圖。
圖18是本發(fā)明實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光器件的又一變形例的模式圖，圖18(a)是其模式剖面圖，圖18(b)是俯視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1(a)是本發(fā)明第一實(shí)施例方式的半導(dǎo)體發(fā)光器件的模式剖面圖，圖1(b)是其俯視圖。
即，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光器件是表面安裝型(SMD)，具有一對(duì)引腳20、30、以及形成為包住這些引腳20、30的埋入樹脂40。引腳20、30分別具有厚度小的第一部分20A、30A、以及厚度大的第二部分20B、30B。在引腳20的第二部分20B粘接了半導(dǎo)體發(fā)光元件10(以下，稱為‘LED芯片’)。
首先，對(duì)引腳以下進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
在本實(shí)施方式中，粘接有LED芯片10的第二部分20B的厚度T2比第一部分20A的厚度T3厚。于是，作為熱沉的效果大、改善散熱性。另一方面，第一部分20A、30A的前端部(特別是30A)，若考慮從未圖示的引腳框切下來(lái)的引腳切割工序、或與安裝基板的粘接，期望不厚于以往的厚度。
再有，引腳30的第二部分30B的厚度并不一定需要與引腳20的第二部分20B的厚度T1相同，但若形成相同厚度，具有接合引線60可以形成相同高度的優(yōu)點(diǎn)。
而且，在本實(shí)施方式中，在引腳20的第二部分20B設(shè)有固定用孔(貫穿孔)25。如后面詳述那樣，設(shè)置該固定用孔25，用于將半導(dǎo)體發(fā)光器件安裝在安裝基板的熱沉(即金屬板)等上。例如，在熱沉上用螺釘和螺母進(jìn)行安裝的情況下，固定用孔25可以是貫穿孔。另一方面，如果在固定用孔25的內(nèi)壁面25S上設(shè)有雌螺紋，則可以用螺釘直接安裝。
不是在引腳20中的第一部分20A，而是在第二部分20B設(shè)置固定用孔25，由此，可以將半導(dǎo)體發(fā)光器件80可靠地安裝在未圖示的安裝構(gòu)件上，熱的發(fā)散性也可以良好。其原因在于，第二部分20B的厚度T1形成為比第一部分20A的厚度T3厚。因此，通過(guò)在該較厚的部分設(shè)置固定用孔25并用螺釘?shù)冗M(jìn)行固定，從而抑制‘撓曲’或‘變形’并物理式牢固地進(jìn)行固定，可以形成良好的熱接觸。另一方面，在固定用孔25中設(shè)置螺紋槽的情況下，厚度T1具有某種程度，所以可以形成必要數(shù)量的螺紋槽。作為其結(jié)果，可以機(jī)械式可靠地螺紋固定。
第二部分20B、30B的厚度T1例如可以為2毫米，粘接LED芯片10的部分的厚度T2例如可以為1.5毫米，第一部分20A、30A的厚度T3例如可以為0.5毫米左右。在固定用孔(貫穿孔)25的內(nèi)壁面25S上不設(shè)置螺釘?shù)那闆r下，第一部分的厚度T1例如可以減薄到1.2毫米左右。
引腳20及30在制造工序中多數(shù)被連結(jié)到引腳框。這樣一體地形成時(shí)，可以減少部件數(shù)目，制造變?nèi)菀住?br> 圖2(a)是表示將本發(fā)明第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光器件連接到引腳框后的制造中途的平面結(jié)構(gòu)的模式圖，圖2(b)是該圖(a)的A-A線剖面圖。
作為一對(duì)引腳20、30的材料，例如若使用銅類的合金，由于導(dǎo)熱率高，所以有利于散熱。此外，對(duì)該表面實(shí)施電鍍等的涂敷時(shí)，可以用面向LED芯片10的傾斜面來(lái)反射來(lái)自LED芯片10的光。此外，可以增加焊接引腳20、30時(shí)的強(qiáng)度。作為涂敷的例子，可以列舉銀等的單層結(jié)構(gòu)、鎳/鈀/金等的層疊結(jié)構(gòu)。
下面，對(duì)于埋入樹脂40進(jìn)行說(shuō)明。
作為埋入樹脂40的材料，例如，可以使用可熱塑性樹脂。作為一例，可以列舉聚鄰苯二甲酰胺這樣的尼龍類樹脂。埋入樹脂40的外部尺寸例如可以是長(zhǎng)度為7毫米左右、寬度為5毫米左右、高度為2.5毫米左右。
圖3(a)是例示通過(guò)埋入樹脂嵌入成型的狀態(tài)的引腳框的平面結(jié)構(gòu)的模式圖，圖3(b)是該圖(a)的A-A線剖面圖。
由于是引腳框狀，所以兩個(gè)引腳(一個(gè)具有熱沉功能)與散熱性良好的可熱塑樹脂成為一體地被埋入。其結(jié)果，來(lái)自LED芯片10的散熱性良好，而且成型時(shí)的定位精度也良好，生產(chǎn)率優(yōu)良。
再有，為了改善散熱性，可以使引腳20的底面20D與外部熱沉直接接觸。因此，引腳20的底面不埋入埋入樹脂40中，露出在埋入樹脂40的底面。
下面，參照?qǐng)D1，對(duì)于本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光器件的各部分的結(jié)構(gòu)，更詳細(xì)地說(shuō)明。
在引腳20的第二部分20B設(shè)有杯狀的凹部20C。在凹部20C的底面，LED芯片10被管芯接合。作為管芯接合的粘接劑，可以使用共晶焊料或?qū)щ娦院系取ED芯片10的電極通過(guò)接合線60，與另一個(gè)引腳30的第二部分30B相連接。
在杯狀的凹部20C中設(shè)有傾斜的側(cè)壁，對(duì)從LED芯片10發(fā)射的光具有反射功能。此外，在埋入樹脂40中也設(shè)置凹部40C，可以使該側(cè)壁具有反射功能。這樣，可以提高光取出效率。而且，如果將凹部20C的側(cè)壁形成為曲面狀，則可以控制指向特性，可實(shí)現(xiàn)更高的光取出效率。
這里，對(duì)于表面安裝型的半導(dǎo)體發(fā)光器件中的引腳和埋入樹脂的接合強(qiáng)度加以說(shuō)明。
在本實(shí)施方式中，在形成引腳20、30的下表面露出于埋入樹脂40的底面的結(jié)構(gòu)時(shí)，優(yōu)選采用提高接合強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)，使這些引腳20、30和埋入樹脂40不剝離。
圖4是例示將引腳20、30和樹脂40的接合強(qiáng)度增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)的模式圖。即，圖4(a)是其縱剖面圖，圖4(b)是該圖(a)的A-A線剖面圖。
設(shè)置貫穿引腳20的錨孔180(anchor hole)，埋入樹脂40被填充到該錨孔180的內(nèi)部時(shí)，抑制引腳20和注射成型體的“偏斜”，增加粘合強(qiáng)度和接觸面積，并可以抑制引腳20和樹脂40的剝離。再有，也可以在引腳30中設(shè)置同樣的錨孔并增強(qiáng)與埋入樹脂40的接合強(qiáng)度。
另一方面，通過(guò)在引腳20、30的內(nèi)部引腳側(cè)的前端設(shè)置如圖所示的凹凸，提高與樹脂40的“咬合”，可以增強(qiáng)接合強(qiáng)度。
而且，如圖4(b)中作為A-A線剖面圖表示的那樣，在引腳20(30)的側(cè)面，也可以設(shè)置向背面其寬度縮小的錐體部或臺(tái)階部。由此，在這些錐體部中引腳20(30)被樹脂40從斜下方支承，可以抑制樹脂40的剝離。
以上說(shuō)明的錨孔180、凹凸、錐體部，可以通過(guò)由沖壓模具進(jìn)行沖壓加工而形成。因而，通過(guò)設(shè)置它們，抑制引腳和注射成型體的“偏斜”，使貼合強(qiáng)度和接觸面積增加而可以抑制引腳和樹脂40的剝離。
另一方面，在本實(shí)施方式中，通過(guò)將LED芯片10收容在凹部20C中，可以防止因埋入樹脂40而在嵌入成型工序中鑄模與LED芯片10接觸。即，在引腳20上安裝了LED芯片10之后，可以在埋入樹脂40中進(jìn)行嵌入成型。這樣，作為L(zhǎng)ED芯片10的接合粘接劑，可以使用熔點(diǎn)高的共晶焊料(熔點(diǎn)280～420℃)等，所以能夠改善半導(dǎo)體發(fā)光器件的可靠性。
作為L(zhǎng)ED芯片10可以使用不但發(fā)出可見光、還發(fā)出紫外線光、藍(lán)色光等的芯片。特別是將紫外線光利用熒光體進(jìn)行波長(zhǎng)變換時(shí)，獲得白色光，可用于大范圍的用途。
圖5是本發(fā)明人在完成本發(fā)明的過(guò)程中研討的比較例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的立體剖面圖。由金屬材料構(gòu)成的塊(bulk)狀的熱沉201、和由相同金屬材料構(gòu)成的薄體狀的外部端子202，在開始作為分體形成后進(jìn)行連接。此外，對(duì)這些構(gòu)件實(shí)施了金屬電鍍。熱沉201通過(guò)樹脂成型與樹脂框205成型為一體。在熱沉201上，半導(dǎo)體發(fā)光元件(即LED)203利用導(dǎo)電性粘接劑(例如銀漿)進(jìn)行粘接。半導(dǎo)體發(fā)光元件203上的一電極和外部端子202通過(guò)引線207被電連接。半導(dǎo)體發(fā)光元件203和引線207由透明樹脂206密封。如圖所示，也可以在其上安裝樹脂透鏡204。
這樣的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體發(fā)光器件具有的第一個(gè)問(wèn)題點(diǎn)在于，熱沉201和外部端子202形成分體，在組裝時(shí)進(jìn)行連接。因此，在連接部中散熱性差、不能大電流驅(qū)動(dòng)。第二個(gè)問(wèn)題點(diǎn)在于，在組裝時(shí)熱沉201和外部端子202不通過(guò)引腳框來(lái)連接，所以在將這些構(gòu)件用樹脂框205進(jìn)行一體化時(shí)，需要在成型模具中定位大于等于兩個(gè)的金屬部件。因此，生產(chǎn)率差并且成本高。第三個(gè)問(wèn)題點(diǎn)在于，在樹脂框205與熱沉201或外部端子202的邊界部分，容易產(chǎn)生樹脂剝離、樹脂漏泄、樹脂毛刺等。
下面，對(duì)本發(fā)明人在完成本發(fā)明的過(guò)程中研討的第二比較例進(jìn)行說(shuō)明。
圖6是表示第二比較例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的模式圖，圖6(a)是其模式剖面圖，圖6(b)是其立體圖。對(duì)于該圖，在圖1至圖5中與上述部分相同的元件上附加相同的標(biāo)號(hào)并省略詳細(xì)的說(shuō)明。
在本比較例中，在引腳20中沒(méi)有設(shè)置固定用孔(貫穿孔)。為了將這樣的半導(dǎo)體發(fā)光器件安裝在基板上，需要使用軟釬焊。
圖7是將本比較例的半導(dǎo)體發(fā)光器件安裝在基板上的半導(dǎo)體發(fā)光組件的模式剖面圖。
即，在本比較例中，引腳20的下表面的露出部的一部分用焊料182粘接在基板190的導(dǎo)電圖形上。該半導(dǎo)體發(fā)光器件80與以往的表面安裝型的半導(dǎo)體發(fā)光器件比較，由于引腳20的第二部分20B厚，所以通過(guò)熱沉效應(yīng)，可以使驅(qū)動(dòng)電流較大。但是，在被安裝在基板190上時(shí)使用軟釬焊的情況下，不容易遍及引腳20、30的整個(gè)背面而均勻地形成焊料182、181。作為其結(jié)果，如圖7中例示那樣，焊料180、181僅局部地形成在引腳20、30的背面，除此以外的部分有時(shí)與基板190之間會(huì)產(chǎn)生“間隙”。這樣的“間隙”熱阻非常高，妨礙散熱。
在LED芯片10的背面?zhèn)染植康匦纬闪撕噶?82的情況下，如該圖中以箭頭例示的那樣，形成熱的發(fā)散路徑。但是，其兩側(cè)是熱阻非常高的“間隙”，就熱的發(fā)散性來(lái)說(shuō)有改善的余地。
與此相對(duì)，根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光器件，如以下說(shuō)明的那樣，可以消除比較例中產(chǎn)生的問(wèn)題。
以下，對(duì)于使用了本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光器件的半導(dǎo)體發(fā)光組件進(jìn)行說(shuō)明。
圖8是將本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光器件80安裝在基板上的半導(dǎo)體發(fā)光組件的模式剖面圖。
即，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光組件具有由玻璃環(huán)氧樹脂等構(gòu)成的基板102；散熱性良好的金屬(例如，鋁、銅類合金等)制的熱沉100；以及關(guān)于圖1至圖4中前面所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件80。而且，根據(jù)需要，也可以設(shè)置未圖示的電源電路。熱沉100的厚度，為了獲得實(shí)用性的物理強(qiáng)度而優(yōu)選為大于等于0.5毫米，就提高散熱性來(lái)說(shuō)，優(yōu)選為大于等于2毫米。
在由玻璃環(huán)氧樹脂等構(gòu)成的基板102的、與半導(dǎo)體發(fā)光器件80的底面20D對(duì)應(yīng)的部分設(shè)有開口。在熱沉100中設(shè)有插入于該開口部分的凸部101。該凸部101的上表面與半導(dǎo)體發(fā)光器件80的底面20D接觸，利用螺釘108等機(jī)械地固定。圖8所示的具體例的情況下，在半導(dǎo)體發(fā)光器件80的固定用孔25的內(nèi)側(cè)面設(shè)有雌螺紋。由此，來(lái)自LED芯片10的發(fā)熱，沿圖8中以箭頭G1、G2、G3例示的路徑經(jīng)由熱沉100高效率地向外部取出。
此外，另一個(gè)引腳30用焊料106等與玻璃環(huán)氧樹脂基板102上的導(dǎo)電圖形104連接。該情況下的軟釬焊也可以是回流焊接等。
圖9是例示使用了本發(fā)明的實(shí)施方式有關(guān)的半導(dǎo)體發(fā)光器件的照明或車載顯示器用途等的半導(dǎo)體發(fā)光組件的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
此外，圖10是圖9的A-A線剖面圖。
此外，圖11是從背面?zhèn)瓤丛摼唧w例的半導(dǎo)體發(fā)光組件的俯視圖(底面圖)。
在該具體例中，半導(dǎo)體發(fā)光器件80在包括基板102和熱沉100的安裝基板上配置有多個(gè)?；?02由玻璃環(huán)氧樹脂等構(gòu)成，熱沉100由金屬構(gòu)成。在照明用途或車載顯示器用途等中，為了獲得高亮度，有時(shí)各個(gè)LED芯片由超過(guò)500毫安的大電流驅(qū)動(dòng)。與此相對(duì)，在該具體例中，半導(dǎo)體發(fā)光器件80的散熱性良好，而且，該半導(dǎo)體發(fā)光器件80相對(duì)于熱沉100用螺釘?shù)葯C(jī)械地進(jìn)行固定，所以可以使散熱性良好。作為其結(jié)果，即使是大電流驅(qū)動(dòng)，也可以使放熱高效率地發(fā)散，可進(jìn)行穩(wěn)定的動(dòng)作。
圖12是表示半導(dǎo)體發(fā)光器件80由支承構(gòu)件110固定的半導(dǎo)體發(fā)光組件的具體例的俯視圖。
此外，圖13是圖12的A-A線剖面圖。
此外，圖14是從背面看該具體例的半導(dǎo)體發(fā)光組件的俯視圖(底面圖)。
此外，圖15是固定構(gòu)件110的立體圖。
如圖15所示，固定構(gòu)件110具有以預(yù)定的間隔配置的多個(gè)螺釘部112。該螺釘部112的間隔與半導(dǎo)體發(fā)光器件80的排列間距相同。而且，如圖13所示，可將螺釘部112插入半導(dǎo)體發(fā)光器件80的固定用孔25中一體地固定。此時(shí)，可以將固定構(gòu)件110如圖13所示那樣從熱沉側(cè)插入，或者也可以與其相反地從半導(dǎo)體發(fā)光器件80的一側(cè)插入。并且，如圖12所示，也可以用螺母170來(lái)固定固定部件110的螺釘部112，也可以用設(shè)置了孔的其他固定構(gòu)件(未圖示)來(lái)按壓。作為支承構(gòu)件110的材質(zhì)，優(yōu)選是銅類合金或鋁，但由于熱沉100另外設(shè)置，所以也可以使用散熱性稍差的黃銅或不銹鋼等，此外，也可以使用絕緣材料等。
如以上說(shuō)明的那樣，在并排設(shè)置多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光器件80的情況下，各個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光器件的發(fā)光的方向特性比較窄即可。表面安裝型的半導(dǎo)體發(fā)光器件的方向特性通過(guò)對(duì)安裝LED芯片的引腳的凹部20C的形狀、埋入樹脂40中形成的凹部40C的形狀等進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行控制。
圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光器件的變形例的模式圖。即，圖16(a)是其模式剖面圖，圖16(b)是俯視圖。
在本變形例中，設(shè)置于引腳20中的孔不是貫穿孔，而是具有雌螺紋部70S的固定用孔70。本變形例的情況下，也可以使用螺釘將半導(dǎo)體發(fā)光器件80固定在熱沉上，所以可以改善散熱性。此外，而且是在半導(dǎo)體發(fā)光器件80的發(fā)光面?zhèn)嚷葆敾蚵菽覆煌怀龅慕Y(jié)構(gòu)，所以不對(duì)光的發(fā)射特性產(chǎn)生影響，還可以使外觀簡(jiǎn)潔。
圖17是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光器件的另一變形例的模式圖。即，圖17(a)是其模式剖面圖，圖17(b)是俯視圖。
在本變形例中，埋入樹脂40設(shè)置成完全覆蓋第一引腳20的第二部分20B、還覆蓋第一部分20A的一部分。而且，在被埋入到埋入樹脂40中的第二部分20B中設(shè)有固定用孔70。在固定用孔70中形成有雌螺紋部70S，從背面?zhèn)瓤梢赃M(jìn)行螺紋固定。
如果固定用孔70也被埋入到埋入樹脂40的下方，則可以減小半導(dǎo)體發(fā)光器件80的尺寸。若將這樣的小型的半導(dǎo)體發(fā)光器件高密度地進(jìn)行配置，則可以實(shí)現(xiàn)亮度非常高的半導(dǎo)體發(fā)光組件。因而，根據(jù)本發(fā)明，即使是在這樣高密度進(jìn)行安裝的情況下，也可以高效率地進(jìn)行來(lái)自LED芯片10的熱的發(fā)散，可以進(jìn)行穩(wěn)定的動(dòng)作。
圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光器件的又一變形例的模式圖。即，圖18(a)是其模式剖面圖，圖18(b)是俯視圖。
在本變形例中，埋入樹脂40設(shè)置為不比引腳20的上表面高。此外，引腳30的上表面的高度形成為L(zhǎng)ED芯片10的安裝面程度，以便引線60不超過(guò)引腳20的上表面的高度。這樣，密封樹脂50的上表面可以不超過(guò)引腳20的上表面的高度。作為其結(jié)果，可以使半導(dǎo)體發(fā)光器件80的整體厚度(高度)非常薄(低)，可以實(shí)現(xiàn)極薄型的半導(dǎo)體發(fā)光組件。此外，在利用固定用孔25來(lái)固定半導(dǎo)體發(fā)光器件80時(shí)，螺釘或螺母不與樹脂40、50等相干擾，所以安裝容易。
以上，參照具體例說(shuō)明了有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式。但是，本發(fā)明不限于這些具體例。
例如，可以用作LED芯片的芯片，不限定于使用InGaAlP類或GaN類，也可以是使用其它以GaAlAs類、InP類為首的各種III-V族化合物半導(dǎo)體、其它II-VI族化合物半導(dǎo)體、或除此之外的各種半導(dǎo)體的芯片。
另外，對(duì)于構(gòu)成半導(dǎo)體發(fā)光器件的LED芯片、引腳、埋入樹脂、密封樹脂等的各元件的形狀、大小、材質(zhì)、配置關(guān)系等，本領(lǐng)域技術(shù)人員即使施加各種設(shè)計(jì)變更，只要具有本發(fā)明的綜旨，就包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，包括具有厚度小的第一部分和厚度大的第二部分的第一引腳；具有厚度小的第一部分和厚度大的第二部分的第二引腳；埋入第一引腳及第二引腳的各自的上述第二部分的至少一部分的埋入樹脂；在上述埋入樹脂的上面設(shè)置的凹部中露出的上述第一引腳的上述第二部分安裝的半導(dǎo)體發(fā)光元件；連接上述半導(dǎo)體發(fā)光元件和上述第二引腳的引線；對(duì)設(shè)置在上述凹部中的半導(dǎo)體發(fā)光元件及上述引線進(jìn)行密封的密封樹脂；以及設(shè)置在上述第一引腳的上述第二部分的固定用孔。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，在上述固定用孔的內(nèi)壁面形成有雌螺紋。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，上述固定用孔被設(shè)置在上述第二部分中未埋入上述埋入樹脂的部分，在上述第一引腳的上述第二部分的厚度方向貫穿而形成。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，上述第一引腳的上述第二部分的背面未被上述埋入樹脂覆蓋而露出。
5.一種半導(dǎo)體發(fā)光組件，其特征在于，包括具有導(dǎo)電圖形及開口的安裝基板；具有凸部的金屬板；以及權(quán)利要求1～4中的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，以上述凸部嵌入上述開口的方式配置上述安裝基板和上述金屬板，并且，上述半導(dǎo)體發(fā)光器件的上述第一引腳的上述第二部分的下表面、和上述金屬板的上述凸部的上表面，通過(guò)上述固定用孔，由固定構(gòu)件固定。
6.一種半導(dǎo)體發(fā)光組件，其特征在于，包括具有設(shè)置了安裝孔的凸部的金屬板；設(shè)有與上述凸部對(duì)應(yīng)的開口、被固定在上述金屬板上的安裝基板；以及表面安裝型半導(dǎo)體發(fā)光器件；上述表面安裝型半導(dǎo)體發(fā)光器件的其中一個(gè)引腳具有厚度小的第一部分和厚度大的第二部分，在上述第二部分的引腳厚度方向上設(shè)有固定用孔，上述第二部分的背面和上述凸部的上表面，由穿過(guò)了上述固定用孔和上述安裝孔的固定構(gòu)件固定。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，提供一種改善LED自身的散熱特性，并且可以散熱性良好地安裝在安裝基板上的半導(dǎo)體發(fā)光器件和使用它的半導(dǎo)體發(fā)光組件。本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，包括具有厚度小的第一部分和厚度大的第二部分的第一引腳；具有厚度小的第一部分和厚度大的第二部分的第二引腳；埋入第一引腳及第二引腳的各自的上述第二部分的至少一部分的埋入樹脂；在上述埋入樹脂的上面設(shè)置的凹部中露出的上述第一引腳的上述第二部分安裝的半導(dǎo)體發(fā)光元件；連接上述半導(dǎo)體發(fā)光元件和上述第二引腳的引線；對(duì)設(shè)置在上述凹部中的半導(dǎo)體發(fā)光元件及上述引線進(jìn)行密封的密封樹脂；以及設(shè)置在上述第一引腳的上述第二部分的固定用孔。
文檔編號(hào)H01L33/56GK1841801SQ20061007166
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2006年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日
發(fā)明者松本巖夫, 刀禰館達(dá)郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝