CN1630113A - 半导体发光器件 - Google Patents

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CN1630113A CNA2004100821635A CN200410082163A CN1630113A CN 1630113 A CN1630113 A CN 1630113A CN A2004100821635 A CNA2004100821635 A CN A2004100821635A CN 200410082163 A CN200410082163 A CN 200410082163A CN 1630113 A CN1630113 A CN 1630113A
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Abstract

发光元件(2)芯片焊接到在树脂封装(3)的上表面形成的开口(10)的底部暴露的引线框架(1)的部分。将向着预定方向引导从发光元件(2)放射的光线的反射器(5)附着到树脂封装(3)的上表面。布置引线端子(4a，4b)使得其从树脂封装(3)的两个相对侧面区域突出。在多个引线端子中的预定引线端子和芯片焊接发光元件(2)的部分连接，并且被向上弯曲，且由焊锡膏(6)焊接到反射器(5)。

Description

半导体发光器件
本非临时申请是基于于2003年12月17日向日本专利局提交的日本专利申请No.2003-419585，在这里完全包括其全部内容并引入作为参考。
技术领域
本发明涉及一种半导体发光器件，并且更为具体的说，涉及一种包括发光元件的半导体发光器件。
背景技术
在通常的被采用为照相机的照明装置、液晶显示装置的背光等的半导体发光器件中，传导大量电流以实现高的发光度。但是，流到半导体发光器件的大电流使得发光元件本身的温度升高，造成差的发光效率，从而使发光元件恶化到最差的情况。
因此，采用了将在发光元件产生的热量高效地释放到外部，从而降低发光元件的温度的方法。一个这种方法是增加芯片焊接(die-bond)发光元件的引线框架的厚度的区域。另一已知方法是将发光元件周围的材料替换为高导热性的材料。
为了实现半导体发光器件中的高发光度，采用将从发光元件放射出的光线引导到特定方向的方法。附着树脂透镜或反射器来将光线引导向特定方向。
因此，提出具有上述方法组合的半导体发光器件以将更高发光度的光线放射向特定方向。通过实例的方式，将在下面描述在日本未决专利No.2003-115615中公开了的一种这样的半导体发光器件。参考图15，在基片101的表面上提供发光元件103和反射器105。将发光元件103的两个引线104a和104b焊接107到基片101的线路。在引线104a和104b的区域以及反射器105的区域提供预定树脂109。
在这个半导体发光器件中，使得引线104a和104b与树脂109直接接触，以通过允许在发光元件103产生的热量被经树脂109传导到反射器105来实现热耗散。
另外，日本未决专利Nos.2002-176203和2003-197974公开了一种半导体发光器件，其通过将在发光元件产生的热量经具有高导热性的树脂传导到反射器来实现热耗散。在日本未决专利No.2002-176203中公开的半导体发光器件具有和引线一体形成的反射器，以允许将在发光元件产生的热量直接传导到反射器，而没有树脂等的干预。
上面提出的半导体发光器件具有下面问题。如果在发光元件产生的热量被经树脂传导到反射器，树脂必须与被固定在关于基片和发光元件的预定位置的反射器固化，从而实现在反射器和基片之间的固定。因此，需要将反射器定位在预定位置的专用夹具，这是因为如果反射器的位置偏移将不能有效地实现热传导。另外，在固定反射器期间需要控制树脂的量使得树脂不会过多地流到不需要树脂的区域。在一体地形成反射器和引线的情况中，半导体发光器件将具有以模制的树脂覆盖的反射器，这是因为从一开始就一体形成反射器和引线。因此，存在不能从反射器将热量有效释放到空气的问题。
发明内容
考虑上面所述，本发明的目的是提供一种半导体发光器件，其能够实现向反射器的可靠的热传导，并且可以将热量有效地从反射器释放到空气。
根据本发明的半导体发光器件包括引线框架，半导体发光元件，密封部件，以及反射器。该引线框架包括多个引线端子。半导体发光元件被芯片焊接到引线框架。密封部件密封引线框架使得暴露多个引线端子的每一个和半导体发光元件。反射器被附着到密封部件，以将由半导体发光元件输出的光线放射向一个方向。在多个引线端子中的预定引线端子和芯片焊接半导体发光元件的引线框架的区域连接，并且被布置向着放置反射器的侧面，从而和反射器连接。
根据这种配置，和其中芯片焊接半导体发光元件的引线框架的区域连接的预定引线端子和反射器连接。因此，将在半导体发光元件产生的热量经预定引线端子可靠地传导到反射器。作为结果，可以通过反射器有效地释放被传导到反射器的热量。
为了通过，例如，附着来联接反射器和预定引线端子，反射器优选的包括附着预定引线端子的附着区域。具体的说，需要将预定引线端子通过传导材料固定到反射器。
形成密封部件使其具有彼此相对的侧面区域。当分别布置多个引线端子使得其沿着彼此相对的侧面区域之一从密封部件突出时，优选的将预定引线端子布置在被分别沿着侧面区域之一设置的多个引线端子的一端。
因此，可以将预定引线端子向着设置反射器的密封部件的区域弯曲，而不覆盖暴露在密封部件处的半导体发光元件。能够保证在反射器和预定引线端子之间的连接的区域以允许更为稳定的支撑和固定反射器。
另外，在存在和芯片焊接半导体发光元件的引线框架的部分连接的另一预定引线端子的情况中，优选的将另一预定引线端子布置在被分别沿着一个侧面区域设置的多个引线端子的另一端。
因此，设置与反射器连接的预定引线端子和另一预定引线端子使得在其间的距离最大。作为结果，可以通过预定引线端子和另一预定引线端子更为稳定的支撑和固定反射器。
在上述引线框架包括和芯片焊接半导体发光元件的引线框架的区域连接的另一预定引线端子的情况中，密封部件包括彼此相对的侧面区域，并且布置预定引线端子使得其沿着彼此相对的各个侧面区域从密封部件突出，优选的将预定引线端子和另一预定引线端子设置在预定引线端子和另一预定引线端子之间的距离最大的位置。
因此，通过和反射器连接的预定引线端子和另一预定引线端子的作用，使得在预定引线端子和另一预定引线端子之间的距离最大，可以通过这些引线端子更为稳定的支撑和固定反射器。
进一步在其中放置反射器的密封部件的区域提供沟槽以容纳预定引线端子。优选的设置沟槽的深度使得当在沟槽中容纳预定引线端子时，预定引线端子的表面和其中放置反射器的密封部件的表面基本上在相同平面。
通过设置预定引线端子的上表面基本上和密封部件的上表面齐平，使得反射器除了和预定引线端子，还和密封部件接触。作为结果，可以通过预定引线端子和密封部件进一步稳定地支撑和固定反射器。
作为选择的，可以通过折叠和弯曲成为反射器的部件来形成反射器。这个部件和预定引线端子以对应于扩展设计的展开方式一体形成。
在这个情况中，不再需要联接预定引线端子和反射器的步骤。因为反射器和预定引线端子的引导端一体形成，可以通过预定引线端子可靠地支撑反射器。
这种构成反射器的部件具体的说包括反射器主体和另一反射器主体，在反射器主体和另一反射器主体之一处提供的突起，以及在反射器主体和另一反射器主体的另一处提供的凹口。在反射器中，突起优选的和凹口接合。
在提供反射器作为单独部分而不和预定引线端子的引导端一体形成的情况中，增加了反射器的配置的自由度。例如，在存在密封芯片焊接另一半导体发光元件的另一引线框架的另一密封部件的情况中，可以设置反射器使得其桥接在密封部件和另一密封部件之间。
另外，从改进光反射的自由度的角度考虑，反射器优选的包括作为反射光线的区域的扁平部分和弯曲部分的至少一个。
具体的说，可以使用一种反射器，其具有一反射平面，且该反射平面和光轴平行的横截面配置是由直线形成的，或者该反射平面和光轴平行的横截面配置是由构成抛物线、椭圆的一部分、或弧形的曲线形成的。另外，可以使用一种反射器，其在基本上和光轴正交的方向上的平面配置是矩形，由两个弧形和连接这些弧形的直线形成的形状，对应于被部分联接的椭圆或抛物线的曲线的一部分的形状等。
为了将热量从反射器有效地释放到空气，优选的整个反射器暴露给空气。
将通过下面结合附图的本发明的详细说明更为清楚地理解本发明的前述和其他目的、特征、方面和优点。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的半导体发光器件的透视图；
图2是第一实施例的半导体发光器件的变型的平面图；
图3是根据本发明第二实施例的半导体发光器件的透视图；
图4是图3的半导体发光器件的侧视图；
图5是根据本发明第三实施例的半导体发光器件的分解平面图；
图6是第三实施例的图5的半导体发光器件的透视图；
图7是根据本发明第四实施例的半导体发光器件的分解平面图；
图8、9和10是各个实施例的半导体发光器件的截面图，表示反射器的横截面的配置的实例；
图11、12、13和14是各个实施例的半导体发光器件的截面图，表示反射器的平面的配置的实例；
图15是现有半导体发光器件的截面图。
具体实施方式
第一实施例
参考图1和2，根据本发明第一实施例的半导体发光器件具有在树脂封装3的上表面形成的开口10。发光元件2被芯片焊接到暴露在开口10底部的引线框架1的区域。在树脂封装3的上表面，附着反射器5以将由发光元件2放射的光线引导向预定方向。附着反射器5使得将它整个暴露给空气。
设置引线框架1的各个引线端子4a和4b使得其从树脂封装3的两个相对侧面区域的每一个突出。在多个引线端子4a和4b中，向上弯曲和芯片焊接发光元件2的区域连接的预定引线端子4a。通过，例如，焊锡膏6将弯曲引线端子4a的引导端焊接到被识别为反射器5的附着区域5a的边缘区域。分别向下弯曲剩余的引线端子4b以连接到在基片上形成的线路(没有示出)。将引线端子4b经引线2a和2b电气连接到发光元件2。
在树脂封装3处彼此相对地对角设置连接到反射器5的两个引线端子4a，使得在这两个引线端子之间的距离最大。
在上述半导体发光器件中，连接到芯片焊接发光元件2的区域的引线端子4a和反射器5连接。因此，在发光元件2产生的热量可以被经引线端子4a可靠地传导到反射器5。通过整个暴露给空气的反射器5，将被传导到反射器5的热量有效地释放到空气。
通过经反射器5有效耗散在发光元件2产生的热量，可以传导相对大的电流到发光元件2以允许增加发光度。另外，抑制了发光元件的温度增加，从而改进了发光元件2的可靠性。因此，可以抑制发光元件2的恶化。
在树脂封装3的对角线上设置连接至反射器5的两个引线端子4a。因此，由设置使得在其间的距离最大的引线端子4a支撑反射器5。作为结果，可以由引线端子4a更为稳定地支撑和固定反射器5。
基于其中通过焊锡膏6连接引线端子4a和反射器5的实例描述了本实施例。作为选择的，可以使用诸如银(Ag)焊膏这样的合适的导电焊膏。通过包括金属颗粒，导电焊膏具有高导热性。
基于其中设置各个引线端子4a和4b从树脂封装3的两个相对侧面区域突出的实例描述了前述半导体发光器件。作为选择的，半导体发光器件可以具有分别设置使得仅从树脂封装的一个侧面区域突出的引线端子。
在这个情况中，连接到反射器5的两个引线端子4a优选的被设置在一端和另一端使得在这两个引线端子之间的距离最大。因此，可以通过两个引线端子4a更为稳定的支撑和固定反射器5。
和反射器连接的引线端子的数目不限于二，并且可以提供三个或更多，或仅仅一个。具体的说，在仅一个引线端子连接反射器的情况中，优选的将最末端的引线端子连接到反射器。因此，可以将引线端子朝向树脂封装的上表面向上弯曲，而且不覆盖在树脂封装3的上表面提供的开口10(参考图1)。可以更为稳定地支撑和固定反射器，同时保证在反射器和引线端子之间的连接面积。
第二实施例
根据本发明第二实施例的半导体发光器件意在将反射器更为稳定的固定到树脂封装。
参考图3和4，在树脂封装3的上表面预先形成沟槽3a，使得引线端子4a的顶部平面基本上和树脂封装3的上表面齐平，同时引线端子4a以弯曲的状态连接至反射器5(参考图1)。第二实施例的半导体发光器件的剩余配置和如图1所示的半导体发光器件的类似。因此，相同元件具有分配的相同参考字符，并且不再重复它的描述。
在第二实施例的半导体发光器件中，通过向着树脂封装3的上表面弯曲，和反射器5连接的引线端子4a被容纳在于树脂封装3的上表面提供的沟槽3a中。因此，引线端子4a的上表面基本上和树脂封装3的上表面齐平，使得反射器5除了和引线端子4a，还和树脂封装3的上表面接触。作为结果，相比前述半导体发光器件，通过引线端子4a和树脂封装3的上表面，可以进一步稳定地支撑和固定反射器5。
在第二实施例的半导体发光器件中，在弯曲状态的引线端子4a不突出在树脂封装3的上表面上。因此，可以更容易的处理在附着反射器之前的半导体发光器件。
第三实施例
根据本发明第三实施例的半导体发光器件具有和引线框架一体形成的反射器。参考图5，将成为反射器5的部分和引线端子4a的引导端一体形成。这个成为反射器的部分是以其中反射器以对应于扩展设计的展开方式展开的状态(形状)形成的，在本实施例中包括四个反射器主体55。
在相邻的反射器主体55之一提供突起55a。在相邻的反射器主体55的另一个提供和突起55a接合的凹口55b。
通过弯曲每个反射器主体55以及将反射器主体55的突起55a保持和相邻反射器主体55的凹口55b接合，装配反射器5。获得在树脂封装3的上表面具有反射器5的半导体发光器件，如图6所示。剩余的元件类似于图1的半导体发光器件。因此，相应元件具有分配的相同参考字符，并且不再重复它的描述。
在第三实施例的半导体发光器件中，成为反射器5的部分和引线端子4a的引导端一体形成，采用其中反射器5以对应于扩展设计的展开方式展开的配置。因此，不再需要连接引线端子4a和反射器5的步骤。构成反射器5的部分的装配导致将反射器板5一体地附着到引线端子4a的引导端的状态。作为结果，可以将反射器5更加稳定地支撑和固定到引线端子4a。
因为反射器板5和引线端子4a一体连接，相比其中反射器板附着到引线端子的情况，能够实现更高的导热性。因此，可以更为有效的产生热耗散。
如上所述的半导体发光器件基于具有扁平反射平面用于反射器的实例。作为选择的，可以采用具有弯曲反射平面的反射器，这取决于反射器以展开方式展开的形状和例如通过弯曲处理的装配。
第四实施例
下面将包括其中包含发光元件的多个树脂封装的半导体发光器件描述为第四实施例的半导体发光器件。参考图7，设置反射器5使得其桥接在两个树脂封装3两端。和其中芯片焊接发光元件(没有示出)的部分连接的引线端子4a连接至反射器5，这与上述的半导体发光器件类似。
通过在如上所述的半导体发光器件中和引线框架分开提供反射器5，附着反射器5的自由度变得更高。可以关于两个树脂封装3附着一个反射器5。因为联接到芯片焊接发光元件2的区域的引线端子4a被连接，可以通过反射器5有效释放在发光元件2产生的热量。作为结果，可以通过反射器5有效释放被传导到反射器5的热量。
描述上述实施例基于其中为两个树脂封装3提供一个反射器5的实例。树脂封装3的数目不限于两个。可以提供具有为三个或更多树脂封装布置的一个反射器的半导体发光器件。
上述各个实施例的半导体发光器件是基于其中反射器5具有的反射平面沿着光轴11的横截面配置是由直线形成这样的实例描述的，如图8所示。另外，可以在树脂封装设置这样的反射器5，其具有的反射平面的横截面配置由构成抛物线或椭圆的一部分的曲线形成，如图9所示。作为选择的，可以在树脂封装设置这样的反射器5，其具有的反射平面的横截面配置由构成弧形的曲线形成，如图10所示。
如上所述的各个实施例的半导体发光器件是基于其中反射器5在基本上正交光轴的方向上的平面配置是矩形的实例描述的。另外，在布置两个发光元件2的情况中，可以在树脂封装3设置一反射器5，且该反射器在基本上正交光轴的方向上的平面配置是具有沿着布置两个发光元件的方向设置的主轴的椭圆，如图11所示。
另外，可以在树脂封装3设置反射器5，其平面配置采用由两个弧形和连接这些弧形的直线形成的平面，如图12所示。作为选择的，可以在树脂封装3设置反射器5，其平面配置采用对应于椭圆曲线的一部分、抛物线等的形状，如图13所示。
在反射器5在基本上正交光轴的方向上的平面配置是矩形的情况中，优选的以倾斜方式设置四个片状的反射平面，使得每个向上展开，如图14所示。因此，可以在一个方向有效输出从发光元件放射的光线。
通过提供反射器作为关于引线框架的独立部分，可以根据半导体发光器件选择反射器的形状。从发光元件输出的光线的放射特性的自由度变得更高。另外，考虑在附着反射器之前的一般半导体发光器件，可以应用多种反射器。
虽然详细描述和示出了本发明，应该清楚地理解所述和所示仅是通过图示和实例的方式，并且不意在进行限定，本发明的精神和范围仅由所附权利要求的项目限定。

Claims (12)

1.一种半导体发光器件，其包括：
引线框架，其包括多个引线端子，
半导体发光器件，其被芯片焊接到所述引线框架，
密封部件，其密封所述引线框架使得多个引线端子的每一个和所述半导体发光元件被暴露，和
反射器，其被附着到所述密封部件，以将由所述半导体发光元件发出的光线引导向一个方向，
其中在所述多个引线端子中的预定引线端子被布置为朝向所述反射器所位于的侧面并且和所述反射器连接，所述预定引线端子连接至芯片焊接所述半导体发光元件的所述引线框架的部分。
2.如权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述反射器包括用于附着所述预定引线端子的附着区域。
3.如权利要求2所述的半导体发光器件，其中，所述预定引线端子在所述附着区域由导电材料固定到所述反射器。
4.如权利要求1所述的半导体发光器件，其中
形成所述密封部件使其具有彼此相对的侧面区域，
沿着所述相对的侧面区域的一个侧面区域布置所述多个引线端子，从而从所述密封部件突出，以及
将所述预定引线端子布置在沿着所述一个侧面区域布置的所述多个引线端子的一端。
5.如权利要求4所述的半导体发光器件，包括另一预定引线端子，其连接至芯片焊接所述半导体发光器件的所述引线框架的部分，
其中将所述另一预定引线端子布置在被沿着所述一个侧面区域布置的所述多个引线端子的另一端。
6.如权利要求1所述的半导体发光器件，其中，
所述引线框架包括和芯片焊接所述半导体发光器件的所述引线框架的部分连接的另一预定引线端子，
所述密封部件具有彼此相对的侧面区域，
沿着彼此相对的所述侧面区域布置所述多个引线端子从而从所述密封部件突出，以及
将所述预定引线端子和所述另一预定引线端子布置在使得在所述预定引线端子和所述另一预定引线端子之间的距离最大的位置。
7.如权利要求1所述的半导体发光器件，包括沟槽，其设置于所述反射器所位于的所述密封部件的部分处，容纳所述预定引线端子，
其中，设置所述沟槽的深度使得在所述预定引线端子被容纳的状态下，所述预定引线端子的表面和所述反射器所位于的所述密封部件的表面基本上在相同平面上。
8.如权利要求1所述的半导体发光器件，其中通过弯曲要成为所述反射器的部件而形成所述反射器，所述部件器是以对应于扩展设计的展开方式展开的状态与所述预定引线端子一体地形成的。
9.如权利要求8所述的半导体发光器件，其中，所述成为反射器的部件包括：
反射器主体和另一反射器主体，
在所述反射器主体和所述另一反射器主体之一提供的突起，以及
在所述反射器主体和所述另一反射器主体的另一个提供的凹口，
所述突起在所述反射器处和所述凹口接合。
10.如权利要求1所述的半导体发光器件，包括另一密封部件，其密封芯片焊接另一半导体发光元件的另一引线框架，
布置所述反射器使得其桥接在所述密封部件和所述另一密封部件之间。
11.如权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述反射器包括作为反射光线的部分的扁平部分和弯曲部分的至少一个。
12.如权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述反射器被附着到所述密封部件使得所述反射器被整个暴露给空气。
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Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20050622