JP2006032804A - 発光装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 大型化することなく、高輝度の光量が簡易に得られる発光装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 発光装置１は、セラミックスからなる積層基板５と、積層基板５の上に設けられたＬＥＤ素子２と、ＬＥＤ素子２を囲むように積層基板５上に設けられ、ＬＥＤ素子２の発光光を上方に反射するパッケージ３と、ＬＥＤ素子２を封止するモールド樹脂４とを有して概略構成されており、積層基板５の一部にはＬＥＤ素子２の放熱を促すため、積層基板５の熱伝導度よりも大きい熱伝導度を有する部材からなる放熱部材２０を形成している。
【選択図】 図１
【解決手段】 発光装置１は、セラミックスからなる積層基板５と、積層基板５の上に設けられたＬＥＤ素子２と、ＬＥＤ素子２を囲むように積層基板５上に設けられ、ＬＥＤ素子２の発光光を上方に反射するパッケージ３と、ＬＥＤ素子２を封止するモールド樹脂４とを有して概略構成されており、積層基板５の一部にはＬＥＤ素子２の放熱を促すため、積層基板５の熱伝導度よりも大きい熱伝導度を有する部材からなる放熱部材２０を形成している。
【選択図】 図１
Description
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザダイオード（ＬＤ）等の発光素子を用いた発光装置およびその製造方法に関し、特に、大型化することなく、高輝度の光量が簡易に得られる発光装置およびその製造方法に関する。
従来、照明装置、車載用光源、アミューズメント用光源等にＬＥＤが使用されている（例えば、特許文献１参照。）。
図６は、特許文献１に記載された第１の従来例としての発光装置の断面を示す。この発光装置５０は、熱伝導率の大きい銅からなる一方のリードフレーム８０と、リードフレーム８０の一端にＡｇペースト等の接着剤６３により取り付けられたＬＥＤ素子５２と、ＬＥＤ素子５２にワイヤ６２を介して電気的に接続された他方のリードフレーム８１と、リードフレーム８０，８１を支持し、ＬＥＤ素子５２の発光光を反射する反射面５３ａを有する耐熱性の樹脂からなるパッケージ５３と、ＬＥＤ素子５２を封止するようにパッケージ５３内に充填された、耐熱性を有する樹脂からなるモールド樹脂５４とを備える。
このように構成された発光装置５０は、一対のリードフレーム８０，８１とパッケージ５３とをインサート成形により一体に成形した後、ＬＥＤ素子５２を一方のリードフレーム８０の一端に接着剤６３を介して取り付け、ＬＥＤ素子５２と他のリードフレーム８１とをワイヤ６２により接続し、モールド樹脂５４によりパッケージ５３内のＬＥＤ素子５２を封止することにより、製造される。
この発光装置５０によれば、熱伝導率の大きいリードフレーム８０にＬＥＤ素子５２を取り付けているため、リードフレーム８０によりＬＥＤ素子５２から発生する熱を放熱することができる。
図７は、第２の従来例としての発光装置５０の断面を示す。この発光装置５０は、上側基板５５Ａと下側基板５５Ｂとからなる積層基板５５と、積層基板５５の上面にＡｇペースト等の接着剤６３により取り付けられたＬＥＤ素子５２と、ＬＥＤ素子５２を囲むように積層基板５５上に設けられ、ＬＥＤ素子５２の発光光を上方に反射する反射面５３ａを有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）からなるパッケージ５３と、ＬＥＤ素子５２を封止するモールド樹脂５４とを有して概略構成されている。
積層基板５５は、ＬＥＤ素子５２を駆動する電源がスルーホール６０Ａおよび導電パターン６１Ａ〜６１Ｄを介して供給される第１および第２の電極５６Ａ，５６Ｂを備える。
この第２の従来例の発光装置５０の製造方法について説明する。まず、焼結したときに導電パターン６１Ａ〜６１Ｄを形成するように導電パターンとなる材料を塗布したアルミナを主成分とするセラミックグリーンシートおよびパッケージ５３となるように所定の形状に形成したセラミックグリーンシートを積層する。積層されたセラミックグリーンシートを加圧し、焼結して、積層基板５５およびパッケージ５３を得る。積層基板５５Ａ，５５Ｂ間は、焼結することによりスルーホール６０Ａに導通性のある材質が充填される。その後、ＬＥＤ素子５２を接着剤６３により積層基板５５に接着する。そして、ＬＥＤ素子５２と導電パターン６１Ａ，６１Ｃとをワイヤ６２Ａ，６２Ｂにより接続する。
図８は、第３の従来例としての発光装置５０を示す。この発光装置５０は、図７に示す第２の従来例としての発光装置５０とは、ＬＥＤ素子５２が異なる。すなわち、このＬＥＤ素子５２は、ＬＥＤ素子５２の上下方向に素子電極が形成されたものである。そのため、ＬＥＤ素子５２は、導電パターン６１Ｃ上にＡｇペースト等の接着剤６３を介して取り付けられる。
図９は、第４の従来例としての発光装置５０を示す。この発光装置５０は、第３の従来例としての発光装置５０にＬＥＤ素子５２の発熱を放熱するため、ヒートシンク７１を積層基板５５に装着したものである。ヒートシンク７１は、従来の発光装置５０の底面に接着剤７０を介して装着される。ヒートシンク７１を装着された発光装置５０は、図示しない取付部材に固定されている。
また、第５の従来例として、基板およびパッケージは、成形品に切削等の加工を施して形成する場合があった。
特開２００３−１７７５３号公報（図４，図５）
また、第５の従来例として、基板およびパッケージは、成形品に切削等の加工を施して形成する場合があった。
しかし、第１の従来例では、高輝度の光量を得るために大電流を流すと、発熱量が多くなり、モールド樹脂５４がＬＥＤ素子５２の発熱によりＬＥＤ素子５２とリードフレーム８０との熱膨張率の差により、ＬＥＤ素子５２とリードフレーム８０との接合を剥がす方向の力が生じるため、ＬＥＤ素子５２がリードフレーム８０から剥離したり、ＬＥＤ素子５２の一部剥離、あるいはワイヤ６２の断線が起こるので、大電流を流すことができず、高輝度の光量を得ることができない。
また、第２および第３の従来例にあっては、ＬＥＤ素子５２が搭載されたアルミナからなるセラミックスは、高熱伝導性を有するため、ＬＥＤ素子５２からの発熱の放熱性が良好であるが、光反射面３ａの光反射性が低いので、同一の電流を流す場合には、出射光量が少なくなる。すなわち、光取り出し効率が低いため、高輝度の光量を取り出せないという問題がある。
また、第４の従来例にあっては、ＬＥＤ素子５２に大電流を流すことにより高輝度を得ようとすると、ＬＥＤ素子５２から発生する熱を放熱させるために、ヒートシンク７１を取り付ける必要があり、そのため、発光装置５０が大型化するという問題がある。
また、第５の従来例にあっては、切削等を施すための装置が必要であり、製造設備が大型化するとともに工数が増加するという問題があった。
従って、本発明の目的は、大型化することなく、高輝度の光量が簡易に得られる発光装置およびその製造方法を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するため、少なくとも一方が焼結材料からなり、熱伝導率が異なる第１および第２の部材からなる基体と、前記第１および第２の部材のうち熱伝導率が大きい方の前記部材の表面に設けられた発光素子とを備えたことを特徴とする発光装置を提供する。
この構成によれば、発光素子から発生する熱は、発光素子から熱伝導率が大きい方の部材に伝導され、熱伝導率が大きい方の部材から空気中に放散される。
本発明は、上記目的を達成するため、所定の形状を有する第１の部材を準備し、前記第１の部材の融点より低い焼結温度を有する焼結粉を前記第１の部材に接するように配置して前記焼結粉を所定の形状に成形し、前記焼結粉を焼結することにより、前記焼結粉からなる第２の部材を形成して、前記第２の部材と前記第１の部材とを一体成形し、前記第１および第２の部材のうち熱伝導率の大きい方の前記部材の表面に発光素子を設けることを特徴とする発光装置の製造方法を提供する。
この構成によれば、第１の部材と、第１の部材の融点より低い焼結温度を有する焼結粉とを加熱すると、第１の部材の融点より低い温度で焼結粉が焼結し、熱伝導率の異なる複数の部材からなる成形体が一体成形される。
本発明によれば、発光素子から発生する熱は、発光素子から熱伝導率が大きい方の部材に伝導され、熱伝導率が大きい方の部材から空気中に放散される。この結果、発光素子に大電流を流すことができるので、高輝度の光量が得られる。
また、ヒートシンク等の放熱部材を別途設ける必要がないため、発光装置の大型化を回避することができる。
また、第１の部材の融点より低い温度で焼結粉を焼結することにより、第１の部材の融点まで加熱する必要がなくなり、加熱設備を大型化する必要がない。
また、発光素子による発光光を反射率の大きな高反射率部に反射して外部に出射させることにより、光反射性能が向上するので、高輝度の光量を取り出すことができる。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置を示す。この発光装置１は、焼結材料からなる複数の基板が積層された積層基板５と、積層基板５に形成され、熱伝導率が積層基板５より大きい熱伝導率を有し、積層基板５の焼結温度よりも高い融点を有する熱伝導部材としての放熱部材２０と、放熱部材２０の上面に設けられたＬＥＤ素子２と、ＬＥＤ素子２を囲むように積層基板５上に設けられ、ＬＥＤ素子２の発光光を上方に反射する反射面３ａを有するパッケージ３と、ＬＥＤ素子２を封止するモールド樹脂４とを有して概略構成されている。なお、積層基板５と放熱部材２０とにより基体を構成する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置を示す。この発光装置１は、焼結材料からなる複数の基板が積層された積層基板５と、積層基板５に形成され、熱伝導率が積層基板５より大きい熱伝導率を有し、積層基板５の焼結温度よりも高い融点を有する熱伝導部材としての放熱部材２０と、放熱部材２０の上面に設けられたＬＥＤ素子２と、ＬＥＤ素子２を囲むように積層基板５上に設けられ、ＬＥＤ素子２の発光光を上方に反射する反射面３ａを有するパッケージ３と、ＬＥＤ素子２を封止するモールド樹脂４とを有して概略構成されている。なお、積層基板５と放熱部材２０とにより基体を構成する。
積層基板５は、耐熱性を有し、焼結材料としてのセラミックグリーンシートからなる上側基板５Ａおよび下側基板５Ｂとから構成されている。上側基板５Ａの上面には、導電パターン１１Ａ，１１Ｃが形成され、下側基板５Ｂの上面には、導電パターン１１Ｂ，１１Ｄが形成され、側面には、導電パターン１１Ｂ，１１Ｄに接続された第１および第２の電極６Ａ，６Ｂが形成されている。導電パターン１１Ａ，１１Ｃと導電パターン１１Ｂ，１１Ｄとは、スルーホール１０Ａ，１０Ｂによってそれぞれ接続されている。
セラミックグリーンシートは、例えば、セラミックスの粉末に、バインダ、可塑剤および溶剤などを加えて、ボールミルやアトラクターなどで混合してスラリーとし、そのスラリーをドクターブレード法などの方法によりシート状に形成したものである。
放熱部材２０は、上側基板５Ａに形成された穴１５ａ、および下側基板５Ｂに形成された穴１５ｂの中に設けられる。放熱部材２０は、その融点が積層基板５の焼結温度より高く、高熱伝導性に富む材料を用いる。例えば、積層基板５が焼結温度９００℃程度のセラミックグリーンシートからなる場合、放熱部材２０は、鉄、チタン、モリブデン、インコネル（商標）等の純金属、合金、非鉄金属鉱物、ダイヤモンド等から選択した非焼結材料、あるいは窒化アルミニウム等からなるセラミックスのような焼結材料により形成する。また、積層基板５が焼結温度１６００℃程度のセラミックグリーンシートからなる場合、放熱部材２０は、窒化アルミニウム等からなるセラミックス、ダイヤモンド等により形成する。なお、放熱部材２０は、上側基板５Ａに形成されていてもよく、また、上側基板５Ａと積層基板５の側面の２つの面に形成されていてもよく、積層基板５の少なくとも１つの面に形成されていればよい。
ＬＥＤ素子２は、例えば、絶縁基板上に形成されたＧａＮ系の化合物半導体を発光層に用いたものであり、発光波長が４５０ｎｍ程度の青色または青紫色を発色する半導体素子で、上面にｐ側電極およびｎ側電極を備える。ＬＥＤ素子２のｐ側電極およびｎ側電極は、導電パターン１１Ａ、１１Ｃおよびワイヤ１２Ａ，１２Ｂを介して第１および第２の電極６Ａ，６Ｂに接続され、また、Ａｇペースト等の接着剤１３を介して放熱部材２０に搭載されている。なお、ＬＥＤ素子２は、積層基板５または放熱部材２０のいずれか熱伝導度の大きい部材に搭載する。この場合、積層基板５または放熱部材２０の温度勾配に従って放熱が行われる。
パッケージ３は、ＬＥＤ素子２を包囲するように形成され、ＬＥＤ素子２の発光光を反射して出射する反射面３ａを有する。パッケージ３は、例えば、反射性に富むセラミックスからなる焼結体により形成される。なお、反射面３ａは、例えば、ＬＥＤ素子２の発光光が指向性の強いものであれば、省略してもよい。
第１および第２の電極６Ａ，６Ｂは、例えば、金、アルミニウム等の高電気伝導性に富む材料で形成されており、ＬＥＤ素子２を駆動する駆動電力を供給する。
（発光装置の製造方法）
次に、この発光装置１の製造方法の一例について説明する。まず、積層基板５およびパッケージ３を形成するように、所定の穴１５ａ、１５ｂ、スルーホール１０Ａ、導電パターン１１Ａ〜１１Ｄ等を形成したセラミックグリーンシートを積層する。
次に、この発光装置１の製造方法の一例について説明する。まず、積層基板５およびパッケージ３を形成するように、所定の穴１５ａ、１５ｂ、スルーホール１０Ａ、導電パターン１１Ａ〜１１Ｄ等を形成したセラミックグリーンシートを積層する。
セラミックグリーンシートに形成した穴１５ａ、１５ｂ中にセラミックグリーンシートの焼結温度より高い融点およびセラミックグリーンシートの熱伝導度より大きい熱伝導度を有する金属、例えば、純銅を嵌め込む。このとき、セラミックグリーンシートは、導電パターン１１Ａ〜１１Ｄを形成するための銅粉末が含まれたペーストを印刷し、スルーホール１０Ａには銅粉末を含むペーストを充填する。次に、セラミックグリーンシートおよび銅粉末が含まれるペーストを加圧および加熱（例えば、８００〜１０００℃）して焼結する。このとき、セラミックグリーンシートが純銅を保持するように焼結するので、セラミックグリーンシートと純銅とが一体化する。すなわち、放熱部材２０となる純銅が積層基板５と一体的に形成される。次に、接着剤１３によりＬＥＤ素子２を放熱部材２０上に接着する。次に、ＬＥＤ素子２の図示しない電極と導電パターン１１Ａ，１１Ｃとをワイヤ１２Ａ，１２Ｂによりにそれぞれ接続する。
（第１の実施の形態の効果）
第１の実施の形態に係る発光装置１によれば、下記の効果を奏する。
（イ）放熱部材２０は、積層基板５よりも熱伝導率の大きい材料により形成したため、ＬＥＤ素子２が発生する熱は、放熱部材２０の温度勾配に従って流れるので、ＬＥＤ素子２の発熱を効率よく放散することができる。そのため、ＬＥＤ素子２に大電流を流すことが可能となるのでより高輝度の発光を実現することができる。
（ロ）放熱部材２０は、熱伝導率の大きい材料により形成したため、ヒートシンク等の放熱部材を別途設ける必要がないので、発光装置の大型化を回避することができる。
（ハ）焼結温度の低いセラミックグリーンシートが焼結する際には、融点の高い純銅が焼結温度の低いセラミックグリーンシートの収縮を抑制する。一方、焼結温度の低いセラミックグリーンシートの焼結温度を超えると、焼結したセラミックグリーンシートが融点の高い純銅の収縮を抑制するので、積層基板５および放熱部材２０の収縮が抑制される。したがって、焼結の際に積層基板５および放熱部材２０の変形量が少なくなるので、製造の際の歩留りが向上する。
（ニ）耐熱性を有するセラミックスにより積層基板５を形成するため、ＬＥＤ素子２に供給する電流を大にした場合、ＬＥＤ素子２からの発熱により積層基板５が高温になっても、積層基板５の破壊等が生じない。
（ホ）セラミックグリーンシートを焼結して積層基板５を形成するため、例えば、純金属により形成する場合に比べて低い温度で積層基板５を成形することができるので、加熱のための設備を大型化する必要がない。
（ヘ）焼結することにより積層基板５と放熱部材２０とを一体成形することができるため、製造工数を減らし、加工費や原料費等を削減することができる。
（ト）熱膨張率が小さいセラミックスにより積層基板５を形成するため、精度よく基板を製作することができるので、製造の際の歩留りが向上する。
（チ）耐熱性、耐食性に富むセラミックスにより積層基板５およびパッケージ３を製作するため、耐熱性、耐食性に優れた発光装置を得ることができる。
第１の実施の形態に係る発光装置１によれば、下記の効果を奏する。
（イ）放熱部材２０は、積層基板５よりも熱伝導率の大きい材料により形成したため、ＬＥＤ素子２が発生する熱は、放熱部材２０の温度勾配に従って流れるので、ＬＥＤ素子２の発熱を効率よく放散することができる。そのため、ＬＥＤ素子２に大電流を流すことが可能となるのでより高輝度の発光を実現することができる。
（ロ）放熱部材２０は、熱伝導率の大きい材料により形成したため、ヒートシンク等の放熱部材を別途設ける必要がないので、発光装置の大型化を回避することができる。
（ハ）焼結温度の低いセラミックグリーンシートが焼結する際には、融点の高い純銅が焼結温度の低いセラミックグリーンシートの収縮を抑制する。一方、焼結温度の低いセラミックグリーンシートの焼結温度を超えると、焼結したセラミックグリーンシートが融点の高い純銅の収縮を抑制するので、積層基板５および放熱部材２０の収縮が抑制される。したがって、焼結の際に積層基板５および放熱部材２０の変形量が少なくなるので、製造の際の歩留りが向上する。
（ニ）耐熱性を有するセラミックスにより積層基板５を形成するため、ＬＥＤ素子２に供給する電流を大にした場合、ＬＥＤ素子２からの発熱により積層基板５が高温になっても、積層基板５の破壊等が生じない。
（ホ）セラミックグリーンシートを焼結して積層基板５を形成するため、例えば、純金属により形成する場合に比べて低い温度で積層基板５を成形することができるので、加熱のための設備を大型化する必要がない。
（ヘ）焼結することにより積層基板５と放熱部材２０とを一体成形することができるため、製造工数を減らし、加工費や原料費等を削減することができる。
（ト）熱膨張率が小さいセラミックスにより積層基板５を形成するため、精度よく基板を製作することができるので、製造の際の歩留りが向上する。
（チ）耐熱性、耐食性に富むセラミックスにより積層基板５およびパッケージ３を製作するため、耐熱性、耐食性に優れた発光装置を得ることができる。
［第２の実施の形態］
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る発光装置を示す。この発光装置１は、第１の実施の形態とは、ＬＥＤ素子２および第２の電極６Ｂが相違し、他は第１の実施の形態と同様に構成される。
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る発光装置を示す。この発光装置１は、第１の実施の形態とは、ＬＥＤ素子２および第２の電極６Ｂが相違し、他は第１の実施の形態と同様に構成される。
この第２の実施の形態の発光装置１に使用されるＬＥＤ素子２は、例えば、ＡｌＧａＡｓ系の化合物半導体を発光層に用いたものであり、発光波長が６６０ｎｍ程度の赤色を発色する。ＬＥＤ素子２は、上面および下面に図示しないｐ側電極およびｎ側電極が設けられ、上面に形成されたｐ側電極がワイヤ１２を介して導電パターン１１Ａに接続され、スルーホール１０および導電パターン１０Ｂを介して第１の電極６と接続している。また、ＬＥＤ素子２は、その下面に形成されたｎ側電極がＡｇペーストなどの導電性を有する接着剤１３を介して放熱部材を兼ねる第２の電極６Ｂと接続している。第２の電極６Ｂは、第１の実施の形態と同様に、積層基板５より大きい熱伝導率を有し、積層基板５の融点よりも高い融点を有する熱伝導部材、例えば、純銅により形成する。
（第２の実施の形態の効果）
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、下記の効果を奏する。
（イ）第２の電極６Ｂが放熱部材を兼ねるため、ＬＥＤ素子２に駆動電力を供給する構造を簡素化することができる。
（ロ）第２の電極６Ｂは、高熱伝導性に富む純銅でできているため、ＬＥＤ素子２から発生する熱は、第２の電極６Ｂの温度勾配に従って流れるので、ＬＥＤ素子２の発熱をを効率よく放熱することができる。そのため、ＬＥＤ素子２に大電流を流すことが可能となるため、高輝度の発光を実現することができる。
（ハ）第２の電極６Ｂは、発光装置１の下面に形成されるため、プリント基板などに直接取り付けることができるので、実装工程が簡略化できる。
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、下記の効果を奏する。
（イ）第２の電極６Ｂが放熱部材を兼ねるため、ＬＥＤ素子２に駆動電力を供給する構造を簡素化することができる。
（ロ）第２の電極６Ｂは、高熱伝導性に富む純銅でできているため、ＬＥＤ素子２から発生する熱は、第２の電極６Ｂの温度勾配に従って流れるので、ＬＥＤ素子２の発熱をを効率よく放熱することができる。そのため、ＬＥＤ素子２に大電流を流すことが可能となるため、高輝度の発光を実現することができる。
（ハ）第２の電極６Ｂは、発光装置１の下面に形成されるため、プリント基板などに直接取り付けることができるので、実装工程が簡略化できる。
［第３の実施の形態］
図３は、本発明の第３の実施の形態に係る発光装置を示す。この発光装置１は、第２の実施の形態とは、ＬＥＤ素子２が相違し、他は第２の実施の形態と同様に構成される。この発光装置１は、第２の電極６Ｂの上面にＬＥＤ素子２を搭載する。第２の電極６Ｂは、ＬＥＤ素子２が発生する熱を放熱する放熱部を兼ねている。
図３は、本発明の第３の実施の形態に係る発光装置を示す。この発光装置１は、第２の実施の形態とは、ＬＥＤ素子２が相違し、他は第２の実施の形態と同様に構成される。この発光装置１は、第２の電極６Ｂの上面にＬＥＤ素子２を搭載する。第２の電極６Ｂは、ＬＥＤ素子２が発生する熱を放熱する放熱部を兼ねている。
ＬＥＤ素子２は、上面にｐ側電極およびｎ側電極を有する。一方の電極は、ワイヤ１２Ａを介して導電パターン１１Ａ，スルーホール１０Ａおよび１１Ｂを経て第１の電極６Ａに接続される。他方の電極は、ワイヤ１２Ｂを介して導電パターン１１Ｃ，スルーホール１０Ｂおよび導電パターン１１Ｄを経て放熱部材を兼ねる第２の電極６Ｂに接続される。第３の実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様の効果を奏する。
［第４の実施の形態］
図４は、本発明の第４の実施の形態に係る発光装置１を示す。この発光装置１は、第１の実施の形態とは、パッケージ３が相違し、他は第１の実施の形態と同様に構成される。
図４は、本発明の第４の実施の形態に係る発光装置１を示す。この発光装置１は、第１の実施の形態とは、パッケージ３が相違し、他は第１の実施の形態と同様に構成される。
パッケージ３は、ＬＥＤ素子２の発光光を反射する反射面３ａを有し、反射面３ａの一部または全部を、積層基板５の反射率よりも大きな反射率を有する高反射率性の物質、例えば、純銅により形成した高反射率部３Ａを備える。なお、高反射率部３Ａは、純金属、合金、セラミックス、非鉄金属鉱物等により形成する。
高反射率部３Ａは、以下のように製造する。まず、セラミックグリーンシートを積層して反射面３ａを有するパッケージ部分を形成するときに、積層したセラミックグリーンシートの間に、例えば、純銅からなる純銅板を挟み込む。次に、セラミックグリーンシートを加熱し、焼結材料を焼結し、純銅板を保持する。これにより、純銅からなる高反射率を有する高反射率部３Ａが反射面３ａの全部または一部に形成される。
（第４の実施の形態の効果）
第４の実施の形態に係る発光装置１によれば、ＬＥＤ素子２による発光光を反射率の大きな反射面３ａに反射して外部に出射させているので、直接出射する光量に加えて、反射光量が加重され、外部に高輝度の光を出射することができる。
第４の実施の形態に係る発光装置１によれば、ＬＥＤ素子２による発光光を反射率の大きな反射面３ａに反射して外部に出射させているので、直接出射する光量に加えて、反射光量が加重され、外部に高輝度の光を出射することができる。
［第５の実施の形態］
図５は、本発明の第５の実施の形態に係る発光装置１を示す。この発光装置１は、一方のリードフレーム３０の一端にＡｇペースト等の接着剤１３を介して取り付けられたＬＥＤ素子２と、ＬＥＤ素子２とワイヤ１２を介して電気的に接続された他方のリードフレーム３１と、一対のリードフレーム３０，３１を支持し、ＬＥＤ素子２の発光光を反射する反射面３ａを有するパッケージ３と、パッケージ３に注入されて反射面３ａおよびＬＥＤ素子２を封止するモールド樹脂４とを備える。パッケージ３は、例えば、窒化アルミニウム等の高熱伝導性を有するセラミックスにより形成する。
図５は、本発明の第５の実施の形態に係る発光装置１を示す。この発光装置１は、一方のリードフレーム３０の一端にＡｇペースト等の接着剤１３を介して取り付けられたＬＥＤ素子２と、ＬＥＤ素子２とワイヤ１２を介して電気的に接続された他方のリードフレーム３１と、一対のリードフレーム３０，３１を支持し、ＬＥＤ素子２の発光光を反射する反射面３ａを有するパッケージ３と、パッケージ３に注入されて反射面３ａおよびＬＥＤ素子２を封止するモールド樹脂４とを備える。パッケージ３は、例えば、窒化アルミニウム等の高熱伝導性を有するセラミックスにより形成する。
（発光装置の製造方法）
この発光装置１の製造方法の一例について説明する。この発光装置１は、スラリー状のセラミックインジェクションモールド材料によりパッケージ３と一対のリードフレーム３０，３１とをインサート成形により一体に成形し、次に、セラミックインジェクションモールド材料を加熱し、セラミックインジェクションモールド材料によりリードフレーム３０，３１を保持するように焼結する。次に、ＬＥＤ素子２を一方のリードフレーム３０の一端に接着剤１３を介して取り付け、ＬＥＤ素子２と他のリードフレーム３１とをワイヤ１２により接続する。次に、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等からなるモールド樹脂４によりパッケージ３内のＬＥＤ素子２を封止する。
この発光装置１の製造方法の一例について説明する。この発光装置１は、スラリー状のセラミックインジェクションモールド材料によりパッケージ３と一対のリードフレーム３０，３１とをインサート成形により一体に成形し、次に、セラミックインジェクションモールド材料を加熱し、セラミックインジェクションモールド材料によりリードフレーム３０，３１を保持するように焼結する。次に、ＬＥＤ素子２を一方のリードフレーム３０の一端に接着剤１３を介して取り付け、ＬＥＤ素子２と他のリードフレーム３１とをワイヤ１２により接続する。次に、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等からなるモールド樹脂４によりパッケージ３内のＬＥＤ素子２を封止する。
（第５の実施の形態の効果）
第５の実施の形態に係る発光装置１によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、下記の効果を奏する。
（イ）この発光装置１によれば、リードフレーム３０にＬＥＤ素子２を取り付けるため、ＬＥＤ素子２から発生する熱は、リードフレーム３０に伝導し、リードフレーム３０に伝導した熱がリードフレーム３０からパッケージ３に伝導する。したがって、ＬＥＤ素子２から発生する熱は、ＬＥＤ素子２からリードフレーム３０を経てパッケージ３に至る温度勾配が生じるので、ＬＥＤ素子２から発生する熱を効率よく放熱することができる。
（ロ）インサート成形によりパッケージ３とリードフレーム３０，３１を一体に成形するため、工数が減少するので、簡易に発光装置１を製造することができる。
第５の実施の形態に係る発光装置１によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、下記の効果を奏する。
（イ）この発光装置１によれば、リードフレーム３０にＬＥＤ素子２を取り付けるため、ＬＥＤ素子２から発生する熱は、リードフレーム３０に伝導し、リードフレーム３０に伝導した熱がリードフレーム３０からパッケージ３に伝導する。したがって、ＬＥＤ素子２から発生する熱は、ＬＥＤ素子２からリードフレーム３０を経てパッケージ３に至る温度勾配が生じるので、ＬＥＤ素子２から発生する熱を効率よく放熱することができる。
（ロ）インサート成形によりパッケージ３とリードフレーム３０，３１を一体に成形するため、工数が減少するので、簡易に発光装置１を製造することができる。
［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、各実施の形態間の構成要素の組合せは任意に行うことができる。また、ＬＥＤチップは、使用目的に応じて種々の発光波長のものを選択することができ、２色、３色あるいはフルカラー発光するものでもよい。また、反射面は、高反射率性物質にメッキ、蒸着等の表面処理を施してもよい。このようにすることにより、光取り出し効率を向上させ、高輝度を達成することができる。また、熱伝導率や反射率の大きい部材は、板状体や棒状体であってもよい。
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、各実施の形態間の構成要素の組合せは任意に行うことができる。また、ＬＥＤチップは、使用目的に応じて種々の発光波長のものを選択することができ、２色、３色あるいはフルカラー発光するものでもよい。また、反射面は、高反射率性物質にメッキ、蒸着等の表面処理を施してもよい。このようにすることにより、光取り出し効率を向上させ、高輝度を達成することができる。また、熱伝導率や反射率の大きい部材は、板状体や棒状体であってもよい。
１ 発光装置
２ ＬＥＤ素子
３ パッケージ
３Ａ 高反射率部
３ａ 反射面
４ モールド樹脂
５ 積層基板
５Ａ 上側基板
５Ｂ 下側基板
５ａ，５ｂ 穴
６ 電極
６Ａ 第１の電極
６Ｂ 第２の電極
１０，１０Ａ，１０Ｂ スルーホール
１１，１１Ａ，１１Ｂ、１１Ｃ，１１Ｄ 導電パターン
１２，１２Ａ，１２Ｂ ワイヤ
１３ 接着剤
１５ａ，１５ｂ 穴
２０ 放熱部材
３０，３１ リードフレーム
５０ 発光装置
５２ ＬＥＤ素子
５３ パッケージ
５３ａ 反射面
５４ モールド樹脂
５５ 積層基板
５５Ａ 上側基板
５５Ｂ 下側基板
５６Ａ 第１の電極
５６Ｂ 第２の電極
６０，６０Ａ，６０Ｂ スルーホール
６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄ 導電パターン
６２，６２Ａ，６２Ｂ ワイヤ
６３，７０ 接着剤
７１ ヒートシンク
８０，８１ リードフレーム
２ ＬＥＤ素子
３ パッケージ
３Ａ 高反射率部
３ａ 反射面
４ モールド樹脂
５ 積層基板
５Ａ 上側基板
５Ｂ 下側基板
５ａ，５ｂ 穴
６ 電極
６Ａ 第１の電極
６Ｂ 第２の電極
１０，１０Ａ，１０Ｂ スルーホール
１１，１１Ａ，１１Ｂ、１１Ｃ，１１Ｄ 導電パターン
１２，１２Ａ，１２Ｂ ワイヤ
１３ 接着剤
１５ａ，１５ｂ 穴
２０ 放熱部材
３０，３１ リードフレーム
５０ 発光装置
５２ ＬＥＤ素子
５３ パッケージ
５３ａ 反射面
５４ モールド樹脂
５５ 積層基板
５５Ａ 上側基板
５５Ｂ 下側基板
５６Ａ 第１の電極
５６Ｂ 第２の電極
６０，６０Ａ，６０Ｂ スルーホール
６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄ 導電パターン
６２，６２Ａ，６２Ｂ ワイヤ
６３，７０ 接着剤
７１ ヒートシンク
８０，８１ リードフレーム
Claims (8)
- 少なくとも一方が焼結材料からなり、熱伝導率が異なる第１および第２の部材からなる基体と、
前記第１および第２の部材のうち熱伝導率が大きい方の前記部材の表面に設けられた発光素子とを備えたことを特徴とする発光装置。 - 前記焼結材料は、セラミックスであることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
- 前記熱伝導率が大きい方の前記部材は、セラミックスからなることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
- 前記熱伝導率が大きい方の前記部材は、純金属からなることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
- 前記熱伝導率が大きい方の前記部材は、純銅からなることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
- 前記熱伝導率が大きい方の前記部材は、前記発光素子に電圧を印加する電極であることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
- 少なくとも一方が焼結材料からなり、熱伝導率が異なる第１および第２の部材からなる基体と、
前記第１および第２の部材のうち熱伝導率が大きい方の前記部材の表面に設けられた発光素子と、
前記基体の前記表面上の前記発光素子の周囲に、前記基体と別体あるいは一体に設けられ、前記基体の反射率より大なる反射率を有する高反射率部とを備えたことを特徴とするの発光装置。 - 所定の形状を有する第１の部材を準備し、
前記第１の部材の融点より低い焼結温度を有する焼結粉を前記第１の部材に接するように配置して前記焼結粉を所定の形状に成形し、
前記焼結粉を焼結することにより、前記焼結粉からなる第２の部材を形成して、前記第２の部材と前記第１の部材とを一体成形し、
前記第１および第２の部材のうち熱伝導率の大きい方の前記部材の表面に発光素子を設けることを特徴とする発光装置の製造方法。
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