JP2002368285A - 発光器、発光モジュール及びその製造方法 - Google Patents

発光器、発光モジュール及びその製造方法

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Yoshimasa Osumi
吉正 大角
Hironobu Kiyomoto
浩伸 清本
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Omron Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＬＥＤ等を用いた発光器において、回路基板
への実装性を保ったままで、放熱性を良好にする。 【解決手段】 発光器２１のリードフレーム２７、２８
には、発光素子チップに電流を供給するための幅の狭い
通電用端子２５ａ、２５ｂと、発光素子チップで発生し
た熱を放熱させるための幅の広い放熱用端子２６ａ、２
６ｂが設けられている。通電用端子２５ａ、２５ｂは、
ハンダのような電気抵抗の小さな物質（接合材）４０に
よって回路基板３４に接続され、放熱用端子２６ａ、２
６ｂは、銀ペーストのような熱伝導性の良好な物質（接
合材）３９によって回路基板３４に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光器、発光モジ
ュール及びその製造方法に関し、特に放熱性が良好とな
るように改良された発光器と、該発光器を含む発光モジ
ュールと、該発光モジュールの製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図１（ａ）（ｂ）はＬＥＤ（発光ダイオ
ード）を用いた従来の発光器の構造を示す平面図及び正
面図である。この発光器１は、一方のリードフレーム２
の上端部に設けられたヒートシンク部３の上にチップ状
のＬＥＤチップ４をダイボンドし、このＬＥＤチップ４
と他方のリードフレーム５との間をワイヤ６でボンディ
ングし、ＬＥＤチップ４及び両リードフレーム２、５の
上端部をモールド樹脂７内に封止している。
【０００３】また、図２は、この発光器１の実装形態を
説明する図であって、回路基板８に形成されたスルーホ
ール９に発光器１の両リードフレーム２、５を挿入し、
リードフレーム２、５とスルーホール９をＰｂＳｎ系の
ハンダ１０によって接続している。
【０００４】発光器では、ＬＥＤチップは発光しながら
発熱し、その発熱量はＬＥＤチップに供給される電流量
に比例する。また、ＬＥＤチップ自身は一定の温度を超
えると、破壊されるため、発熱と放熱のバランスととれ
るポイントに最大定格値が存在している。
【０００５】しかし、図１及び図２に示したような構造
の発光器１では、リードフレーム２、５が細く、リード
フレーム２、５全体としての表面積も小さいので、リー
ドフレーム２、５としての熱容量が小さく、放熱性も低
かった。そのため、このような発光器１では、最大定格
電流値に大幅な制限を受け、その結果として発光量が抑
えられるという課題があった。
【０００６】また、図３（ａ）（ｂ）は放熱型の発光器
の構造を示す平面図及び正面図、図４はその実装形態を
示す斜視図である。この発光器１１では、幅のひろいリ
ードフレーム２の上面にヒートシンク部３を形成し、ヒ
ートシンク部３の上にＬＥＤチップ４をダイボンドし、
他方のリードフレーム５とＬＥＤチップ４との間にワイ
ヤ６でボンディングしている。この発光器１１は、図４
に示すように、リードフレーム２、５のかしめ部１２よ
り、リードフレーム２、５を金属製の基板１３にかしめ
ることによって基板１３上に実装される。
【０００７】このような放熱型の発光器１１は、両リー
ドフレーム２、５が全体として大きな表面積を持つよう
に設計されているので、図１に示したような発光器１と
比較して放熱性は大きく改善されている。そのため、図
１の発光器１と比較してかなり大きな最大定格電流値を
得ることができ、結果として非常に高輝度な発光器を製
作することができる。
【０００８】しかし、このような発光器１１では、かし
めという機械的方法を用いて基板１３への固定を行って
いるので、アプリケーションに制限が生じる。また、リ
ードフレーム２、５の幅が広くて実装時におけるリード
フレーム２、５の基板への接触面積が大きいので、回路
基板の狭いパターン部分やパッド部分には接続すること
ができず、用途が限られていた。
【０００９】また、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は別な構造
の放熱型の発光器１４を示す平面図、正面図及び側面図
である。この発光器１４では、リードフレーム２、５を
ハンダ付けできるようにし、かつ放熱性を向上させるた
め、リードフレーム２、５の端子部２ａ、５ａをそれぞ
れ複数本に増やしている。そして、図６に示すように、
回路基板８に設けられたスルーホール９に各端子部２
ａ、５ａを挿入し、ＰｂＳｎ系のハンダ１０で各端子部
２ａ、５ａをスルーホール９に固定している。
【００１０】このような発光器１４では、回路基板８の
スルーホール９に通したリードフレーム２、５をハンダ
１０により回路基板８に固定することが可能である。し
かし、ハンダ付けを可能にするため、端子部２ａ、５ａ
の先端部を細くしており、またハンダそのものの熱伝導
率の低さもあり、図３の発光器１１に比べると放熱性が
悪くなり、最大定格電流値も低くなっていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来の発光器では、上
記のようにハンダによる回路基板への実装性と放熱性と
はトレードオフの関係にあった。すなわち、ハンダを用
いて発光器を回路基板へ実装する際の汎用性や容易性を
考慮するとその放熱性が低下し、ＬＥＤ等を用いた発光
器の性能が落ち、逆に、放熱性を重視すると、発光器の
回路基板への実装が困難になったり、汎用性が低下した
りするという問題があった。
【００１２】
【発明の開示】本発明の目的とするところは、回路基板
への実装性と放熱性とを両立させることができる発光
器、発光モジュール及びその製造方法を提供することに
ある。
【００１３】本発明にかかる発光器は、発光素子チップ
と、該チップに電気的に接続された複数のリードフレー
ムと、該チップ及び該リードフレームの一部を封止する
封止樹脂部とを備えた発光器において、前記リードフレ
ームのうち少なくとも１つのリードフレームは、前記封
止樹脂から露出していて基板に接続するための端子部を
複数有し、かつ、この複数の端子部のうち少なくとも一
部の端子部は基板と接する面積が他の端子部と異なって
いることを特徴としている。
【００１４】本発明にかかる発光器にあっては、複数の
端子部のうち少なくとも一部の端子部は基板と接する面
積が他の端子部と異なっており、すべての端子部の基板
と接する面積が同じではないので、接触面積の大きな端
子部を放熱用に用いることにより基板への放熱経路の熱
抵抗を小さくできる。よって、最大定格電流値も大きく
することができる。
【００１５】本発明にかかる発光器の実施の態様では、
前記リードフレームのうち、いずれかのリードフレーム
に前記発光素子チップが実装されている。この実施態様
によれば、発光素子チップで発生する熱がリードフレー
ムに伝わり易くなるので、発光器の放熱性がより良好に
なる。
【００１６】本発明にかかる発光器の別な実施の態様で
は、前記複数の端子部のうち、一部の端子部は前記発光
素子チップを発光させるための電力を供給するための通
電用端子となっており、他の一部の端子部は前記発光素
子チップで発生する熱を放熱させるための放熱用端子と
なっている。この実施態様によれば、通電用端子と放熱
用端子とが別個になっているので、通電用端子は回路基
板の配線パターンや電極パッドに接続し易い形状（例え
ば、基板と接する面積がもっとも小さい端子部）にする
ことができ、放熱用端子は回路基板を通じて放熱し易い
形状（例えば、基板と接する面積がもっとも大きい端子
部）にすることができる。よって、回路基板への実装が
容易で、汎用性があり、しかも、回路基板を通じて効率
的に放熱することができ、回路基板への実装性と放熱性
に優れた発光器を製作することができる。
【００１７】本発明にかかる発光器の実施の態様では、
複数の前記リードフレームに設けられている放熱用端子
が、前記発光素子チップに対して点対称となるように配
置されていることを特徴とする。この実施態様によれ
ば、放熱用端子が発熱素子チップに対して点対称となる
ように配置されているので、放熱経路が偏りにくく、発
光素子チップで発生した熱がほぼ均等に放熱される。
【００１８】本発明にかかる発光モジュールは、発光素
子チップと、該チップに電気的に接続された複数のリー
ドフレームと、該チップ及び該リードフレームの一部を
封止する封止樹脂部とを備えた発光器を基板に実装した
発光モジュールにおいて、前記リードフレームのうち少
なくとも１つのリードフレームは、前記封止樹脂から露
出していて基板に接続するための端子部を複数有し、前
記複数の端子部のうち、一部の端子部は前記発光素子チ
ップを発光させるための電力を供給するための通電用端
子であり、他の一部の端子部は前記発光素子チップで発
生する熱を放熱させるための放熱用端子であり、かつ、
前記通電用端子は電気抵抗の小さなろう材によって前記
基板に結合されると共に前記放熱用端子は前記ろう材よ
りも熱伝導率の高い物質又はかしめによって前記基板に
固定されていることを特徴としている。
【００１９】本発明にかかる発光モジュールにあって
は、通電用端子と放熱用端子とが別個になっており、通
電用端子は電気抵抗の小さなろう材によって基板に結合
され、放熱用端子は前記ろう材よりも熱伝導率の高い物
質又はかしめによって基板に固定されているので、通電
用端子は通常の端子として取り扱うことができ、放熱用
端子は熱伝導性の良好な物質（例えば、銀ペースト、銀
系ろう材など）又は機械的なかしめによって基板に接続
することができる。よって、この発明によれば、発光器
の回路基板への実装が容易で、しかも、回路基板を通じ
て効率的に放熱することができ、発光器で発生した熱の
放熱性と発光器の回路基板への実装性に優れた発光モジ
ュールを製作することができる。
【００２０】本発明にかかる発光モジュールのの実施の
態様では、前記基板に備えられた前記通電用端子を結合
するためのパターンと、前記基板に備えられた前記放熱
用端子を結合するためのパターンとが電気的に分離され
ている。この実施態様によれば、通電用端子を結合する
ためのパターンと放熱用端子を結合するためのパターン
が電気的に分離されているので、両パターンが互いに制
約されにくく、従って、通電用端子と放熱用端子の形状
や両種端子を基板に結合する手段も互いに制約を受けに
くくなる。よって、通電用端子及びその周囲の形態は通
電に適したものとし、放熱用端子及びその周囲の形態は
放熱に適したものとすることができ、発光モジュールの
設計を容易にすることができると共に発光モジュールの
放熱性を良好にすることができる。
【００２１】本発明にかかる発光モジュールの実施の態
様では、前記基板は両面実装基板であって、その一方の
面にのみ前記発光器が実装されていることを特徴として
いる。この実施態様においては、発光器は基板の一方の
面にのみ設けられているので、その他の部品を発光器と
は反対側の面に実装することにより、発光器を基板に実
装するための接合材（例えば、銀ペースト）がその他の
部品を基板に接合するためのハンダ等に混入してハンダ
付け不良を起こしにくくなる。
【００２２】本発明にかかる発光モジュールの製造方法
は、請求項６に記載した発光モジュールの製造方法であ
って、前記発光器に設けられている前記放熱用端子を前
記基板に実装固定する工程と、その他の部品を前記基板
に実装固定する工程とは別工程となっており、前記放熱
用端子を前記基板に実装する工程が、その他の部品を前
記基板に実装する工程より前に行われることを特徴とし
ている。
【００２３】本発明にかかる発光モジュールの製造方法
によれば、放熱用端子が銀ペーストなどで基板に接合さ
れるので、他の部品がハンダで基板に実装される際、放
熱用端子が基板から外れる恐れが無く、放熱用端子を確
実に基板に接合させることができる。
【００２４】なお、この発明の以上説明した構成要素
は、可能な限り任意に組み合わせることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図７（ａ）
（ｂ）は本発明の一実施形態による発光器の構造を示す
斜視図及び平面図である。また、図８（ａ）（ｂ）は、
樹脂モールド部を成形する前の状態を示す斜視図及び平
面図である。さらに、図９（ａ）は図８（ｂ）のＸ−Ｘ
線断面図、図９（ｂ）は図８（ｂ）のＹ矢視図である。
【００２６】この発光器２１は、ＬＥＤチップ等の発光
素子チップ２４と、金属製の２つのリードフレーム２
７、２８と、透明ないし半透明のモールド樹脂部２２に
よって構成されており、リードフレーム２７、２８には
全部で４つの端子部が形成されている。一方のリードフ
レーム２７は、ハット状に屈曲されており、図８（ａ）
（ｂ）に示すように、平面部３１ａには発光素子チップ
２４を搭載させるためのヒートシンク部２９が設けられ
ており、平面部３１ａの一端から複数本の脚部３０ａが
垂下され、脚部３０ａの下端から外側水平方向に向けて
比較的幅の広い放熱用端子２６ａ延出されている。ま
た、リードフレーム２７の平面部３１ａの他端からは１
本の脚部３０ａが垂下され、脚部３０ａの下端からは外
側水平方向に向けて比較的幅の狭い通電用端子２５ａが
延出されている。同様に、他方のリードフレーム２８も
ハット状に屈曲されており、平面部３１ｂの一端から複
数本の脚部３０ｂが垂下され、脚部３０ｂの下端から外
側水平方向に向けて比較的幅の広い放熱用端子２６ｂ延
出され、平面部３１ｂの他端からは１本の脚部３０ｂが
垂下され、脚部３０ｂの下端からは外側水平方向に向け
て比較的幅の狭い通電用端子２５ｂが延出されている。
ただし、リードフレーム２８の平面部３１ｂには、ヒー
トシンク部２９は設けていない。
【００２７】両リードフレーム２７及び２８は、フープ
材をプレス加工することにより、平面部３１ａと３１
ｂ、放熱用端子２６ａと通電用端子２５ｂ、通電用端子
２５ａと放熱用端子２６ｂなどが横に並ぶようにして、
一部つながった状態で形成されており、ヒートシンク部
２９の上に発光素子チップ２４をダイボンドし、ボンデ
ィング用ワイヤ３３で発光素子チップ２４と平面部３１
ｂとを結線し、発光素子チップ２４や平面部３１ａ、３
１ｂ、ボンディング用ワイヤ３３等をモールド樹脂部２
２内に封止した後、両リードフレーム２７と２８を互い
に切り離すと共にフープ材からも切り離して製作され
る。こうして製作された発光器２１が、図７（ａ）
（ｂ）に示されている。なお、モールド樹脂部２２上面
の発光素子チップ２４と対向する位置には、出射光の指
向特性を調整するためのレンズ部２３が樹脂によって成
形されている。
【００２８】図１０は、この発光器２１を回路基板３４
に実装した状態を示す斜視図（すなわち、発光モジュー
ルの斜視図）である。回路基板３４の表面には、グラン
ド側の配線パターン３７と発光素子チップ２４を発光さ
せるための電流を供給するための配線パターン３６とが
形成されており、両配線パターン３６、３７は比較的細
い幅に形成されている。また、回路基板３４の表面に
は、配線パターン３６、３７と平行にそれぞれ放熱用の
金属パターン３５、３８が形成されている。回路基板３
４上に実装された発光器２１にあっては、一方の通電用
端子２５ａは一方の配線パターン３７に接合され、他方
の通電用端子２５ｂは他方の配線パターン３６に接合さ
れ、一方の放熱用端子２６ａは一方の放熱用金属パター
ン３５に接合され、他方の放熱用端子２６ｂは他方の放
熱用金属パターン３８に接合されている。また、この回
路基板３４には、発光器２１を駆動（発光）させるため
の発光器駆動回路（図示せず）も実装されている。
【００２９】しかして、発光器２１は、配線パターン３
７、３６及び通電用端子２５ａ、２５ｂを通じて供給さ
れた電流によって発光素子チップ２４を発光させ、発光
素子チップ２４で発生した熱は、放熱用端子２６ａ、２
６ｂを通じて放熱用金属パターン３５、３８へ放出して
空中などに放熱され、発光素子チップ２４が高温になる
のを防止する。ここで、通電用端子２５ａ、２５ｂは狭
い幅に形成されているので、回路用の配線パターン３
６、３７の幅や電極パッドの面積が狭かったりする場合
でも、通電用端子２５ａをハンダで接続することがで
き、広い用途に使用することができる。一方、放熱用端
子２６ａ、２６ｂは幅が広くなっているので、発光素子
チップ２４から放熱用金属パターン３５、３８への放熱
経路の熱抵抗が小さくなり、回路基板３４までを放熱板
のように使用することが可能になり、発光器２１の放熱
性が良好となる。
【００３０】通電用端子２５ａ、２５ｂを配線パターン
に接続するための物質４０や放熱用端子２６ａ、２６ｂ
を放熱用金属パターンに接続するための物質３９は、Ｐ
ｂＳｎ系のハンダ、Ａｇ系ハンダ、加熱により焼結して
固化する銀ペーストなどを用いることができ、特にその
種類は限定されるものではない。また、両物質３９、４
０としては、同じものを用いてもよく、異なるものを用
いてもよい。
【００３１】なお、図９（ｂ）などに示すように、平面
部３１ａ、３１ｂと幅広の放熱用端子２６ａ、２６ｂの
間には、複数本の脚部３０ａ、３０ｂを立てて脚部３０
ａ間に開口３２を開けているので、モールド樹脂部２２
の下面と回路基板３４との間にこもった熱気は開口３２
からも排出され、発光器２１の実装されている方向にか
かわらずモールド樹脂部２２と回路基板３４の間に熱気
が滞留しにくくなり、発光器２１の放熱性が良好とな
る。
【００３２】このような発光器２１によれば、上記のよ
うにして発光素子チップ２４の温度上昇を抑止すること
ができるので、発光器２１の最大定格電流値も大きくす
ることができる。
【００３３】（第２の実施形態）図１１（ａ）（ｂ）は
本発明の別な実施形態による発光器の構造を示す斜視図
及び平面図である。また、図１２（ａ）（ｂ）は、樹脂
モールド部を成形する前の状態を示す斜視図及び平面図
である。この発光器４１は、回路基板のスルーホールに
通電用端子を挿通させ、通電用端子をスルーホールにハ
ンダ付けするようにしたものである。
【００３４】すなわち、この実施形態では、図７の実施
形態のようにリードフレーム２７の通電用端子を水平方
向に折り曲げることなく、平面部３１ａの端からまっす
ぐに下方へ通電用端子４２ａを垂下させている。同様
に、リードフレーム２８の通電用端子も水平方向に折り
曲げることなく、平面部３１ｂの端からまっすぐに下方
へ通電用端子４２ｂを垂下させている。しかも、両通電
用端子４２ａ、４２ｂの太さは、回路基板のスルーホー
ルに挿通させることを想定して設計されている。
【００３５】しかして、この発光器４１では、通電用端
子４２ａ、４２ｂを回路基板のスルーホールに挿通させ
るようにして回路基板に実装され、通電用端子４２ａ、
４２ｂをスルーホールにＰｂＳｎハンダなどでハンダ付
けし、通電用端子４２ａを通じて発光素子チップ２４が
駆動される。また、放熱用端子２６ａ、２６ｂは図７の
実施形態と同様、回路基板の表面に形成された放熱用金
属パターンなどに銀ペーストや銀系ハンダなどを用いて
接合される。このような形態も、１つのリードフレーム
に通電用端子と放熱用端子とを設けることによって可能
になったものである。
【００３６】（第３の実施形態）図１３は本発明のさら
に別な実施形態による発光器４３の構造を示す平面図で
ある。この実施形態では、一方のリードフレーム２７に
のみ放熱用端子２６ａを設け、他方のリードフレーム２
８には放熱用端子を設けないようにしたものである。従
って、端子部の数は３となっている。このような形態で
も、幅の広い放熱用端子２６ａを通じて放熱することが
でき、発光素子チップ２４の温度上昇を抑えることがで
きる。また、リードフレーム２８に放熱用端子（及び脚
部）を設けないことでリードフレーム２８の片側が開放
されるので、リードフレーム２７の脚部３０ａに開口を
設ける必要がなくなり、加工を簡単にすることができ
る。
【００３７】（第４の実施形態）図１４は本発明のさら
に別な実施形態による発光モジュールの製造過程を示す
斜視図である。この実施形態では、回路基板３４の表面
に形成された通電用パッド４５と放熱用パッド４６に銀
ペースト４７を塗布し、銀ペースト４７の上から通電用
パッド４５に発光器４４の通電用端子２５ａ、２５ｂを
重ね、また銀ペースト４７の上から放熱用パッド４６に
放熱用端子２６ａ、２６ｂを重ね、銀ペースト４７を加
熱して通電用パッド４５と通電用端子２５ａ、２５ｂを
接合させると共に、放熱用パッド４６と放熱用端子２６
ａ、２６ｂを接合させている。
【００３８】発光器４４の放熱性はリードフレーム２
７、２８の熱容量と材質の熱伝導率に大きく影響する
が、リードフレーム２７、２８から回路基板３４に熱を
逃がすことができれば、発光器４４の放熱性をより向上
させることができる。よって、一般に用いられているＰ
ｂＳｎハンダよりも熱伝導率の大きな物質からなる接合
材、例えばここで用いているような銀ペースト４７を用
いることにより、発光器４４の放熱性を良好にすること
ができる。
【００３９】また、この実施形態では、通電用端子２５
ａ、２５ｂの接合にも銀ペースト４７を用いているの
で、次に説明するように、接合材の塗布作業や発光モジ
ュールの製造工程が簡単になる。この発光モジュールの
組み立て工程を図１５に具体的に示す。図１５（ａ）に
示す回路基板３４において、通電用パッド４５及び放熱
用パッド４６と共に設けられているものは、発光器４４
以外の部品５０を実装するためのパッド４８である。ま
ず、図１５（ａ）に示すように、通電用パッド４５と放
熱用パッド４６に銀ペースト４７を一度に塗布する。つ
いで、図１５（ｂ）に示すように、銀ペースト４７の上
から通電用パッド４５及び放熱用パッド４６の上にそれ
ぞれ通電用端子２５ａ、２５ｂ及び放熱用端子２６ａ、
２６ｂを重ね、銀ペースト４７を加熱溶融させて通電用
端子２５ａ、２５ｂを通電用パッド４５に接合させ、放
熱用端子２６ａ、２６ｂを放熱用パッド４６に接合させ
る。溶融した銀ペースト４７が硬化した後、図１５
（ｃ）に示すように、パッド４８の上にＰｂＳｎのよう
なハンダ４９を塗布し、リフロー又は手作業によりハン
ダ４９を溶融させてパッド４８に部品５０をハンダ付け
する。
【００４０】ＰｂＳｎ等のハンダに比べて銀ペーストの
方が融点が高いので、ハンダ４９により先に部品５０を
回路基板３４にハンダ付けしていると、銀ペースト４７
を用いて発光器４４を実装する際に、ハンダ４９が再溶
融して部品５０が位置ずれを起こしたり、ハンダ不良を
生じたりする恐れがある。それに対し、この実施形態の
ように、発光器４４の実装には銀ペースト４７のように
ハンダ４９よりも高融点の接合材のみを用い、その後ハ
ンダ４９によって他の部品５０を実装するようにすれ
ば、発光器４４及び他の部品５０を位置精度よく実装す
ることができる。
【００４１】（第５の実施形態）図１６（ａ）（ｂ）は
本発明のさらに別な実施形態による発光モジュールの表
面を示す一部破断した示す斜視図と裏面を示す一部破断
した斜視図である。この発光モジュール５１では、両面
配線基板５４の表面に銀ペーストを用いて発光器５２の
みを実装し、両面配線基板５４の裏面にハンダを用いて
発光器５２以外の電子部品５３のみを実装している。
【００４２】銀ペーストは初期状態では半液状であるた
め、ハンダのように予め基板に塗布しておくことは困難
である。そのため、発光モジュール５１の製造工程中に
銀ペーストを塗布し、硬化させる必要がある。また、回
路基板に塗布された銀ペーストが何らかの衝撃によって
ハンダ塗布領域に飛び散ると、ハンダの硬化不良を招く
恐れがある。
【００４３】しかし、この実施形態によれば、両面配線
基板５４を用い、両面配線基板５４の表面と裏面に発光
器５２と電子部品５３を分けているので、銀ペーストを
塗布する面とハンダを塗布する面を両面配線基板５４の
表裏に分離することができる。よって、工程途中で銀ペ
ーストを両面配線基板５４に塗布する場合にも、容易に
塗布することができる。また、表面の銀ペーストが裏面
に飛び散ってハンダに混入するということも起きにくく
なり、発光モジュールの製造工程が容易になると共に不
良品率を低くすることができる。
【００４４】（第６の実施形態）図１７（ａ）（ｂ）は
本発明のさらに別な実施形態による発光モジュールの一
部破断した平面図と一部破断した斜視図である。この発
光モジュール５５では、モールド樹脂部２２が円柱状を
しており、回路基板３４の表面に、ＰｂＳｎハンダ等の
ハンダ５６を用いて発光器５７の通電用端子２５ａ、２
５ｂをハンダ付けし、銀ペースト５８を用いて発光器５
７の放熱用端子２６ａ、２６ｂを接合している。
【００４５】この実施形態では、通電用端子２５ａ、２
５ｂには、ＰｂＳｎ系ハンダのように安価で、固定強度
が大きく、電気抵抗の小さな接合材（電気の良導体）を
用い、放熱用端子２６ａ、２６ｂには、それよりも熱伝
導率の高い銀ペーストや銀系ハンダなどの接合材（高熱
伝導率物質）を用いている。これによって回路用と放熱
用に応じた長所を有する接合材を用いることができ、発
光器５７の固定力と通電性を損なうことなく、放熱性の
みを向上させることができる。
【００４６】また、このような発光モジュールでは、発
光器５７を回路基板３４に実装する際には、先にハンダ
５６で通電用端子２５ａ、２５ｂを回路基板３４の電極
パッドにハンダ付けして固定する。ついで、銀ペースト
５８で放熱用端子２６ａ、２６ｂを回路基板３４の電極
パッドに結合させる。このとき、銀ペースト５８を溶か
す熱でハンダ５６が再溶融し、また銀ペースト５８は硬
化するまでに数十分の時間を要する。しかし、先に通電
用端子２５ａ、２５ｂをハンダ５６でハンダ付けしてあ
れば、銀ペースト５８で放熱用端子２６ａを回路基板３
４に接合させた後、再溶融したハンダ５６が硬化するま
での間、発光器５７を固定しておけば、硬化したハンダ
５６によって銀ペースト５８が硬化するまでの間、発光
器５７を仮固定しておくことができる。
【００４７】（第７の実施形態）図１８は本発明のさら
に別な実施形態による発光器５９を示す斜視図である。
この発光器５９は、例えば図８（ａ）（ｂ）に示したよ
うな構造を直方体状をしたモールド樹脂部２２内に封止
したものである。
【００４８】（第８の実施形態）図１９は本発明のさら
に別な実施形態による発光モジュール６０の構造を示す
斜視図である。この発光モジュール６０にあっては、回
路基板３４の表面に形成した凹部６１に金属板６２を埋
め込み、この金属板６２に発光器６４の放熱用端子２６
ａ、２６ｂを接合させている。放熱用端子２６ａ、２６
ｂは電気的な役割は全く無いので、回路基板３４に電気
的に接続すること自体は意味がない。従って、この実施
形態のように、回路基板３４からまったく電気的に独立
した金属板６２を回路基板３４の凹部６１に埋め込み、
この金属板６２に接続することにより、回路基板３４に
余分な設計要素を持ち込むことなく放熱性を良好にする
ことができる。また、放熱用端子２６ａ、２６ｂを接続
するための金属板６２を、通電用端子２５ａ、２５ｂを
接続するための配線パターン６３と別に形成すること
で、金属板６２の厚みを厚くすることができ、金属板６
２の熱容量を大きくすることでヒートシンクの働きを持
たせることができる。
【００４９】（第９の実施形態）図２０は本発明のさら
に別な実施形態による発光モジュール６５の構造を示す
斜視図である。この発光モジュール６５にあっては、発
光器６６の通電用端子２５ａ、２５ｂを回路基板３４の
配線パターンをハンダ６８でハンダ付けし、発光器６６
の放熱用端子２６ａ、２６ｂをかしめ部６７を回路基板
３４に機械的にかしめて固定している。このような機械
的かしめも熱伝導性が良好であるので、放熱用端子２６
ａ、２６ｂを回路基板３４に固定する手段として有効で
ある。本発明では、このような機械的かしめを用いてい
ても、放熱用端子２６ａ、２６ｂと通電用端子２５ａ、
２５ｂとが別個になっているので、通電用端子２５ａ、
２５ｂを回路基板３４にハンダ付けする妨げになること
はない。
【００５０】
【発明の効果】本発明の発光器によれば、複数の端子部
のうち少なくとも一部の端子部は基板と接する面積が他
の端子部と異なっており、すべての端子部の基板と接す
る面積が同じではないので、接触面積の大きな端子部を
放熱用に用いることにより基板への放熱経路の熱抵抗を
小さくできる。よって、最大定格電流値も大きくするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ）はＬＥＤを用いた従来の発光器の
構造を示す平面図及び正面図である。
【図２】同上の発光器の実装形態を説明する図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は放熱型の発光器の構造を示す平
面図及び正面図である。
【図４】同上の発光器の実装形態を示す斜視図である。
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）は別な構造の放熱型の発光
器を示す平面図、正面図及び側面図である。
【図６】同上の発光器の実装形態を説明する斜視図であ
る。
【図７】（ａ）（ｂ）は本発明の一実施形態による発光
器の構造を示す斜視図及び平面図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は樹脂モールド部を成形する前の
同上の発光器の構造を示す斜視図及び平面図である。
【図９】（ａ）は図８（ｂ）のＸ−Ｘ線断面図、（ｂ）
は図８（ｂ）のＹ矢視図である。
【図１０】図７の発光器を回路基板に実装した発光モジ
ュールを示す斜視図である。
【図１１】（ａ）（ｂ）は本発明の別な実施形態による
発光器の構造を示す斜視図及び平面図である。
【図１２】（ａ）（ｂ）は樹脂モールド部を成形する前
の同上の発光器の構造を示す斜視図及び平面図である。
【図１３】本発明のさらに別な実施形態による発光器の
構造を示す平面図である。
【図１４】本発明のさらに別な実施形態による発光モジ
ュールの製造過程を示す斜視図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）（ｃ）は同上の発光モジュール
の組み立て工程を示す説明図である。
【図１６】（ａ）は本発明のさらに別な実施形態による
発光モジュールを示す表面側からの一部破断した斜視
図、（ｂ）はその裏面側からの一部破断した斜視図であ
る。
【図１７】（ａ）（ｂ）は本発明のさらに別な実施形態
による発光モジュールの一部破断した平面図と一部破断
した斜視図である。
【図１８】本発明のさらに別な実施形態による発光器を
示す斜視図である。
【図１９】本発明のさらに別な実施形態による発光モジ
ュールの構造を示す斜視図である。
【図２０】本発明のさらに別な実施形態による発光モジ
ュールの構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
２１ 発光器 ２２ モールド樹脂部 ２４ 発光素子チップ ２５ａ、２５ｂ 通電用端子 ２６ａ、２６ｂ 放熱用端子 ２７、２８ リードフレーム ３４ 回路基板 ３５、３８ 放熱用金属パターン ３６、３７ 配線パターン ４１ 発光器 ４２ａ、４２ｂ 通電用端子 ４７ 銀ペースト ４９ ハンダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F036 AA01 BA23 BB16 BC33 5F041 AA04 AA33 AA38 AA42 DA07 DA08 DA17 DA25 DA43 DB09 DC23 DC66

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 発光素子チップと、該チップに電気的に
    接続された複数のリードフレームと、該チップ及び該リ
    ードフレームの一部を封止する封止樹脂部とを備えた発
    光器において、 前記リードフレームのうち少なくとも１つのリードフレ
    ームは、前記封止樹脂から露出していて基板に接続する
    ための端子部を複数有し、かつ、この複数の端子部のう
    ち少なくとも一部の端子部は基板と接する面積が他の端
    子部と異なっていることを特徴とする発光器。
  2. 【請求項２】 前記リードフレームのうち、いずれかの
    リードフレームに前記発光素子チップが実装されている
    ことを特徴とする、請求項１に記載の発光器。
  3. 【請求項３】 前記複数の端子部のうち、一部の端子部
    は前記発光素子チップを発光させるための電力を供給す
    るための通電用端子であり、他の一部の端子部は前記発
    光素子チップで発生する熱を放熱させるための放熱用端
    子であることを特徴とする請求項１に記載の発光器。
  4. 【請求項４】 前記複数の端子のうち、基板と接する面
    積がもっとも小さい端子部が通電用端子であることを特
    徴とする、請求項３に記載の発光器。
  5. 【請求項５】 複数の前記リードフレームに設けられて
    いる放熱用端子が、前記発光素子チップに対して点対称
    となるように配置されていることを特徴とする、請求項
    ３に記載の発光器。
  6. 【請求項６】 発光素子チップと、該チップに電気的に
    接続された複数のリードフレームと、該チップ及び該リ
    ードフレームの一部を封止する封止樹脂部とを備えた発
    光器を基板に実装した発光モジュールにおいて、 前記リードフレームのうち少なくとも１つのリードフレ
    ームは、前記封止樹脂から露出していて基板に接続する
    ための端子部を複数有し、 前記複数の端子部のうち、一部の端子部は前記発光素子
    チップを発光させるための電力を供給するための通電用
    端子であり、他の一部の端子部は前記発光素子チップで
    発生する熱を放熱させるための放熱用端子であり、 かつ、前記通電用端子は電気抵抗の小さなろう材によっ
    て前記基板に結合されると共に前記放熱用端子は前記ろ
    う材よりも熱伝導率の高い物質又はかしめによって前記
    基板に固定されていることを特徴とする発光モジュー
    ル。
  7. 【請求項７】 前記基板に備えられた前記通電用端子を
    結合するためのパターンと、前記基板に備えられた前記
    放熱用端子を結合するためのパターンとが電気的に分離
    されていることを特徴とする、請求項６に記載の発光モ
    ジュール。
  8. 【請求項８】 前記基板は両面実装基板であって、その
    一方の面にのみ前記発光器が実装されていることを特徴
    とする、請求項６に記載の発光モジュール。
  9. 【請求項９】 請求項６に記載した発光モジュールの製
    造方法であって、 前記発光器に設けられている前記放熱用端子を前記基板
    に実装固定する工程と、その他の部品を前記基板に実装
    固定する工程とは別工程となっており、前記放熱用端子
    を前記基板に実装する工程が、その他の部品を前記基板
    に実装する工程より前に行われることを特徴とする発光
    モジュールの製造方法。
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