JP2006100316A - 発光素子収納用パッケージ - Google Patents
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Abstract
【課題】発光素子の高輝度化に対応できると共に、発光素子からの発熱を効率よく放熱することができる安価な発光素子収納用パッケージを提供する。
【解決手段】1又は複数枚接合体のメタルコア12の一方側の表面に第1の樹脂回路層13、他方側の表面に第2の樹脂回路層14が形成され、第1の樹脂回路層13の表面に発光素子11が搭載される発光素子収納用パッケージ10であって、第1の樹脂回路層13の表面に、発光素子11とボンディングワイヤ15を介して電気的に導通状態となるボンディングワイヤ接続用パッド16を有し、第2の樹脂回路層14の表面に、第1の樹脂回路層13、メタルコア12、及び第2の樹脂回路層14を貫通するビア17と、第1、第2の樹脂回路層13、14のそれぞれに設けられる導体配線パターンを介して電気的に導通状態となる外部接続端子接続用パッド18を有する。
【選択図】図1
【解決手段】1又は複数枚接合体のメタルコア12の一方側の表面に第1の樹脂回路層13、他方側の表面に第2の樹脂回路層14が形成され、第1の樹脂回路層13の表面に発光素子11が搭載される発光素子収納用パッケージ10であって、第1の樹脂回路層13の表面に、発光素子11とボンディングワイヤ15を介して電気的に導通状態となるボンディングワイヤ接続用パッド16を有し、第2の樹脂回路層14の表面に、第1の樹脂回路層13、メタルコア12、及び第2の樹脂回路層14を貫通するビア17と、第1、第2の樹脂回路層13、14のそれぞれに設けられる導体配線パターンを介して電気的に導通状態となる外部接続端子接続用パッド18を有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、発行ダイオード(Light Emission Diode:以下、LEDという。)等の発光素子を収容するための発光素子収納用パッケージに関し、より詳細には、LDE等の発光素子からの高発熱を効率的に放熱できる発光素子収納用パッケージに関する。
従来からLED等の発光素子を収容するための発光素子収納用パッケージとしては、樹脂製や、セラミック製のパッケージが用いられている。図5(A)、(B)を参照しながら、従来の代表的な発光素子収納用パッケージ50、50aを説明する。図5(A)に示すように、従来の樹脂製の発光素子収納用パッケージ50は、通常、複数枚の樹脂基板を接合して形成した樹脂基体51からなっている。樹脂基体51に形成された発光素子搭載部には、発光素子52が搭載された後、ボンディングワイヤ53で接続して樹脂基体51の外部接続端子接続用パッド54と電気的に導通状態としている。そして、発光素子52は、透光性のある封止樹脂55で気密に封止される形態となっている。また、図5(B)に示すように、従来のセラミック製の発光素子収納用パッケージ50aは、通常、複数枚のセラミックグリーンシートを積層し、焼成して形成したセラミック基体56からなっている。セラミック基体56に形成された発光素子搭載部には、発光素子52が搭載された後、ボンディングワイヤ53で接続してセラミック基体56の外部接続端子接続用パッド54と電気的に導通状態としている。そして、発光素子52は、レンズ等からなる蓋体57をセラミック基体56の上面に接合して気密に封止される形態となっている。
最近のLED等の発光素子は、高輝度化の要求に伴い、光出力を大きくする必要が生じ、その対応の1つとして、発光素子に流す電流を増加させることが行われている。これにより、発光素子は、光出力を増加させることができるが、併せて発光素子自体の温度の上昇を引き起こしている。しかしながら、従来の基体が樹脂や、セラミックのみで作製された発光素子収納用パッケージは、樹脂基体や、セラミック基体の熱伝導性が低いので、基体上に接して搭載される発光素子からの発熱を基体中に拡散させて表面から速やかに放熱させることができないという問題があり、そこに搭載される発光素子の機能が低下するという問題を有している。また、樹脂基体からなる発光素子収納用パッケージは、低放熱性の基体自体にかかる長時間の高温に対する耐熱性が十分でなく、パッケージ自体の信頼性に問題を有している。
そこで、発光素子収納用パッケージには、ヒートシンク板上にガラスエポキシ等からなる樹脂基体を接合させて、樹脂基体の開口部から露出するヒートシンク板に設けた突出部に発光素子を搭載させ、ヒートシンク板へ熱拡散させて放熱性を向上させたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、前述したような従来の発光素子収納用パッケージは、次のような問題がある。
(1)基体が樹脂のみで作製された発光素子収納用パッケージは、熱伝導性が低いので、発光素子からの発熱の放熱性が低く、発光素子からの発熱の放熱性に問題があり、発光素子の信頼性が低下するのに加えて、パッケージ自体に熱が滞留して長時間の高温に対してパッケージ自体が耐えることができないので、パッケージとしての信頼性に問題が発生し、発光素子の高輝度化に対応できない。また、基体がセラミックのみで作製された発光素子収納用パッケージは、熱伝導性が低いので、発光素子からの発熱の放熱性に問題があり、発光素子の信頼性の低下に加えて、セラミック製で高価となるので、パッケージのコストアップとなっており、発光素子の高輝度化に対応できない。
(2)樹脂基体にヒートシンク板を接合する発光素子収納用パッケージは、発光素子が搭載されるヒートシンク板に突出部を設ける複雑な加工を要するので、発光素子収納用パッケージが高価なものとなっている。
(3)発光素子収納用パッケージの外部接続端子接続用パッドが上面側に設けられる場合には、発光素子を実装したパッケージを装置に取り付ける時の構造が複雑となり、取付に時間を要している。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、発光素子の高輝度化に対応できると共に、発光素子からの発熱を効率よく放熱することができる安価な発光素子収納用パッケージを提供することを目的とする。
(1)基体が樹脂のみで作製された発光素子収納用パッケージは、熱伝導性が低いので、発光素子からの発熱の放熱性が低く、発光素子からの発熱の放熱性に問題があり、発光素子の信頼性が低下するのに加えて、パッケージ自体に熱が滞留して長時間の高温に対してパッケージ自体が耐えることができないので、パッケージとしての信頼性に問題が発生し、発光素子の高輝度化に対応できない。また、基体がセラミックのみで作製された発光素子収納用パッケージは、熱伝導性が低いので、発光素子からの発熱の放熱性に問題があり、発光素子の信頼性の低下に加えて、セラミック製で高価となるので、パッケージのコストアップとなっており、発光素子の高輝度化に対応できない。
(2)樹脂基体にヒートシンク板を接合する発光素子収納用パッケージは、発光素子が搭載されるヒートシンク板に突出部を設ける複雑な加工を要するので、発光素子収納用パッケージが高価なものとなっている。
(3)発光素子収納用パッケージの外部接続端子接続用パッドが上面側に設けられる場合には、発光素子を実装したパッケージを装置に取り付ける時の構造が複雑となり、取付に時間を要している。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、発光素子の高輝度化に対応できると共に、発光素子からの発熱を効率よく放熱することができる安価な発光素子収納用パッケージを提供することを目的とする。
前記目的に沿う本発明に係る発光素子収納用パッケージは、1又は複数枚接合体のメタルコアの一方側の表面に第1の樹脂回路層、他方側の表面に第2の樹脂回路層が形成され、第1の樹脂回路層の表面に発光素子が搭載される発光素子収納用パッケージであって、第1の樹脂回路層の表面に、発光素子とボンディングワイヤを介して電気的に導通状態となるボンディングワイヤ接続用パッドを有し、第2の樹脂回路層の表面に、第1の樹脂回路層、メタルコア、及び第2の樹脂回路層を貫通するビアと、第1、第2の樹脂回路層のそれぞれに設けられる導体配線パターンを介して電気的に導通状態となる外部接続端子接続用パッドを有する。
ここで、発光素子収納用パッケージは、複数枚接合体のメタルコアに用いられる接着材が熱伝導性のよい樹脂接着材からなるのがよい。
ここで、発光素子収納用パッケージは、複数枚接合体のメタルコアに用いられる接着材が熱伝導性のよい樹脂接着材からなるのがよい。
前記目的に沿う本発明に係る他の発光素子収納用パッケージは、1又は複数枚接合体のメタルコアの一方側の表面に第1の樹脂回路層、他方側の表面に第2の樹脂回路層が形成され、第1の樹脂回路層の開口部から露出するメタルコアの表面に発光素子が搭載される発光素子収納用パッケージであって、第1の樹脂回路層の表面に、発光素子とボンディングワイヤを介して電気的に導通状態となるボンディングワイヤ接続用パッドを有し、第2の樹脂回路層の表面に、第1の樹脂回路層、メタルコア、及び第2の樹脂回路層を貫通するビアと、第1、第2の樹脂回路層のそれぞれに設けられる導体配線パターンを介して電気的に導通状態となる外部接続端子接続用パッドを有する。
ここで、発光素子収納用パッケージは、複数枚接合体のメタルコアに用いられる接着材が熱伝導性のよい樹脂接着材からなるのがよい。
ここで、発光素子収納用パッケージは、複数枚接合体のメタルコアに用いられる接着材が熱伝導性のよい樹脂接着材からなるのがよい。
請求項1及びこれに従属する請求項3記載の発光素子収納用パッケージは、1又は複数枚接合体のメタルコアの一方側の表面に第1の樹脂回路層、他方側の表面に第2の樹脂回路層が形成され、第1の樹脂回路層に発光素子が搭載される発光素子収納用パッケージであって、第1の樹脂回路層の表面に、ボンディングワイヤ接続用パッドを有し、第2の樹脂回路層の表面に、それぞれの樹脂回路層とメタルコアを貫通するビアと、それぞれの樹脂回路層に設けられる導体配線パターンを介して電気的に導通状態となる外部接続端子接続用パッドを有するので、発光素子からの発熱を薄い樹脂回路層を介して熱伝導性のよいメタルコアに熱拡散させて放熱でき、高輝度化に対応できる発光素子収納用パッケージとすることができる。また、通常のメタルコア付き樹脂基体の作成法によって、安価な発光素子収納用パッケージとすることができる。更に、外部接続端子接続用パッドはパッケージの下側に設けられるので、発光素子を実装したパッケージを装置に取り付ける時の構造が簡単であり、取付作業性を向上させることができる。
請求項2及びこれに従属する請求項3記載の発光素子収納用パッケージは、1又は複数枚接合体のメタルコアの一方側の表面に第1の樹脂回路層、他方側の表面に第2の樹脂回路層が形成され、第1の樹脂回路層の開口部から露出するメタルコアの表面に発光素子が搭載される発光素子収納用パッケージであって、第1の樹脂回路層の表面に、ボンディングワイヤ接続用パッドを有し、第2の樹脂回路層の表面に、それぞれの樹脂回路層とメタルコアを貫通するビアと、それぞれの樹脂回路層に設けられる導体配線パターンを介して電気的に導通状態となる外部接続端子接続用パッドを有するので、発光素子からの発熱を直接熱伝導性のよいメタルコアに熱拡散させて放熱でき、高輝度化に対応できる発光素子収納用パッケージとすることができる。また、通常のメタルコア付き樹脂基体の作成法によって、安価な発光素子収納用パッケージとすることができる。更に、外部接続端子接続用パッドは基体の下側に設けられるので、発光素子を実装したパッケージを装置に取り付ける時の構造が簡単であり、取付作業性を向上させることができる。
特に、請求項3記載の発光素子収納用パッケージは、複数枚接合体のメタルコアに用いられる接着材が熱伝導性のよい樹脂接着材からなるので、発光素子からの発熱を複数枚のメタルコアに効率よく熱拡散できて放熱させることができる。
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施するための最良の形態について説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図1(A)〜(C)はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る発光素子収納用パッケージの説明図、図2(A)〜(E)はそれぞれ同発光素子収納用パッケージの製造方法の説明図、図3(A)、(B)はそれぞれ同他の発光素子収納用パッケージの説明図、図4(A)、(B)はそれぞれ同発光素子収納用パッケージ、他の発光素子収納用パッケージの変形例の説明図である。
ここに、図1(A)〜(C)はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る発光素子収納用パッケージの説明図、図2(A)〜(E)はそれぞれ同発光素子収納用パッケージの製造方法の説明図、図3(A)、(B)はそれぞれ同他の発光素子収納用パッケージの説明図、図4(A)、(B)はそれぞれ同発光素子収納用パッケージ、他の発光素子収納用パッケージの変形例の説明図である。
図1(A)〜(C)を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る発光素子収納用パッケージを説明する。ここで、図1(A)は本発明の一実施の形態に係る発光素子収納用パッケージの平面図、図1(B)は同発光素子収納用パッケージの縦断面図、図1(C)は同発光素子収納用パッケージの一部拡大縦断面図である。
図1(A)〜(C)に示すように、本発明の一実施の形態に係る発光素子収納用パッケージ10は、平面視して1、又は複数個集合体(図1では9個で構成される集合体)のパッケージからなり、表面側のそれぞれの中心部となる部分に発光素子11が搭載できるようになっている。この発光素子収納用パッケージ10は、発光素子11からの発熱を熱拡散させて放熱するための熱伝導性のよい、例えば、CuやCu合金等の金属板からなる1、又は複数枚接合体のメタルコア12(図1では1枚)を有している。発光素子収納用パッケージ10は、このメタルコア12の一方側の表面に第1の樹脂回路層13、他方側の表面に第2の樹脂回路層14が形成されている。そして、発光素子11は、第1の樹脂回路層13の表面に搭載されるようになっている。メタルコア12の両面に形成される第1、第2の樹脂回路層13、14は、例えば、Cu箔付き樹脂基板や、Cu箔付き樹脂フィルムをメタルコア12に貼り付けたり、プリプレグを介して直接Cu箔をメタルコア12に貼り付けたりした後、エッチング加工や、Cuめっき加工等行って回路を形成する加工方法で作製されている。
図1(A)〜(C)に示すように、本発明の一実施の形態に係る発光素子収納用パッケージ10は、平面視して1、又は複数個集合体(図1では9個で構成される集合体)のパッケージからなり、表面側のそれぞれの中心部となる部分に発光素子11が搭載できるようになっている。この発光素子収納用パッケージ10は、発光素子11からの発熱を熱拡散させて放熱するための熱伝導性のよい、例えば、CuやCu合金等の金属板からなる1、又は複数枚接合体のメタルコア12(図1では1枚)を有している。発光素子収納用パッケージ10は、このメタルコア12の一方側の表面に第1の樹脂回路層13、他方側の表面に第2の樹脂回路層14が形成されている。そして、発光素子11は、第1の樹脂回路層13の表面に搭載されるようになっている。メタルコア12の両面に形成される第1、第2の樹脂回路層13、14は、例えば、Cu箔付き樹脂基板や、Cu箔付き樹脂フィルムをメタルコア12に貼り付けたり、プリプレグを介して直接Cu箔をメタルコア12に貼り付けたりした後、エッチング加工や、Cuめっき加工等行って回路を形成する加工方法で作製されている。
発光素子収納用パッケージ10は、第1の樹脂回路層13の表面の発光素子11が搭載される部位の近傍に、搭載された発光素子11とAu線等からなるボンディングワイヤ15を介して電気的に導通状態とすることができるボンディングワイヤ接続用パッド16を有している。このボンディングワイヤ接続用パッド16の表面には、ボンディングワイヤ15が通常、Au線から形成されているので、接続信頼性を向上させるためにNiめっき被膜及びAuめっき被膜が施されている。また、発光素子収納用パッケージ10は、第2の樹脂回路層14の表面の所望の位置に、第1の樹脂回路層13、メタルコア12、及び第2の樹脂回路層14を貫通する貫通孔の壁面に導体膜を形成して設けられるビア17と、第1、第2の樹脂回路層13、14のそれぞれに設けられる導体配線パターンを介して電気的に導通状態とすることができる外部接続端子接続用パッド18を有している。この外部接続端子接続用パッド18は、通常、外部接続端子との接続効率を向上させるためにパッケージの裏面側の外周辺部に集中させて設けられている。
ここで、図2(A)〜(E)を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る発光素子収納用パッケージ10の製造方法を説明する。
図2(A)に示すように、発光素子収納用パッケージ10を作製するためのメタルコア12には、パッケージの上面側のボンディングワイヤ接続用パッド16と、下面側の外部接続端子接続用パッド18間の電気的導通を取るためのビア17用の貫通孔19をドリルマシーン等を用いて形成している。更に、メタルコア12には、ホーニング加工や、ブラックオキサイド等によって表面に表面粗化を行っている。そして、メタルコア12の上面側、及び下面側には、それぞれ第1、第2の樹脂回路層13、14を形成するための樹脂接着材であるプリプレグ20と、Cu箔21を準備している。
次に、図2(B)に示すように、メタルコア12の両面には、プリプレグ20を介してCu箔21を当接し、真空プレス機等を用いて加熱及び加圧している。そして、Cu箔21とメタルコア12は、Cu箔21とメタルコア12との間にプリプレグ20を存在させ、Cu箔21が直接メタルコア12と接触しないようにして貼り合わせている。この加熱及び加圧による貼り合わせによって、メタルコア12の貫通孔19内には、プリプレグ20が充填される。
次に、図2(C)に示すように、プリプレグ20で充填されたメタルコア12の貫通孔19には、貫通孔19の壁面がプリプレグ20で被覆されるようにして貫通孔19の径より小さい径からなるビア17用の挿通孔22をドリルマシーン等でCu箔21も含めて穿設して設けている。
図2(A)に示すように、発光素子収納用パッケージ10を作製するためのメタルコア12には、パッケージの上面側のボンディングワイヤ接続用パッド16と、下面側の外部接続端子接続用パッド18間の電気的導通を取るためのビア17用の貫通孔19をドリルマシーン等を用いて形成している。更に、メタルコア12には、ホーニング加工や、ブラックオキサイド等によって表面に表面粗化を行っている。そして、メタルコア12の上面側、及び下面側には、それぞれ第1、第2の樹脂回路層13、14を形成するための樹脂接着材であるプリプレグ20と、Cu箔21を準備している。
次に、図2(B)に示すように、メタルコア12の両面には、プリプレグ20を介してCu箔21を当接し、真空プレス機等を用いて加熱及び加圧している。そして、Cu箔21とメタルコア12は、Cu箔21とメタルコア12との間にプリプレグ20を存在させ、Cu箔21が直接メタルコア12と接触しないようにして貼り合わせている。この加熱及び加圧による貼り合わせによって、メタルコア12の貫通孔19内には、プリプレグ20が充填される。
次に、図2(C)に示すように、プリプレグ20で充填されたメタルコア12の貫通孔19には、貫通孔19の壁面がプリプレグ20で被覆されるようにして貫通孔19の径より小さい径からなるビア17用の挿通孔22をドリルマシーン等でCu箔21も含めて穿設して設けている。
次に、図2(D)に示すように、挿通孔22の壁面を含めたCu箔21の全表面には、無電解めっき、及び電解めっきによってCuめっき被膜23を施している。これにより、メタルコア12の上面側と、下面側のCu箔20及びCuめっき被膜23は、プリプレグ20を介してメタルコア12とは電気的に絶縁状態でありながら、挿通孔22の壁面に形成されるCuめっき被膜23によって、上下が電気的に導通状態となっている。
次に、図2(E)に示すように、上面側と、下面側のCu箔20及びCuめっき被膜23には、通常のセミアディティブ法や、サブトラクティブ法等によって所望の導体配線パターンを形成している。更に、この導体配線パターンが形成された面には、導体配線パターンの必要部分を開口部から露出させるためのソルダーレジスト膜24が形成されている。このソルダーレジスト膜24の開口部から露出する部分の導体配線パターンには、上面側にボンディングワイヤ接続用パッド16や、下面側に外部接続端子接続用パッド18が形成されている。これにより、メタルコア12の上面側には、第1の樹脂回路層13が、下面側には、第2の樹脂回路層14が形成されることで、発光素子収納用パッケージ10を作製している。なお、ソルダーレジスト膜24の開口部から露出する部分の導体配線パターンの内の必要部分には、Niめっき被膜及びAuめっき被膜が形成されている。
次に、図2(E)に示すように、上面側と、下面側のCu箔20及びCuめっき被膜23には、通常のセミアディティブ法や、サブトラクティブ法等によって所望の導体配線パターンを形成している。更に、この導体配線パターンが形成された面には、導体配線パターンの必要部分を開口部から露出させるためのソルダーレジスト膜24が形成されている。このソルダーレジスト膜24の開口部から露出する部分の導体配線パターンには、上面側にボンディングワイヤ接続用パッド16や、下面側に外部接続端子接続用パッド18が形成されている。これにより、メタルコア12の上面側には、第1の樹脂回路層13が、下面側には、第2の樹脂回路層14が形成されることで、発光素子収納用パッケージ10を作製している。なお、ソルダーレジスト膜24の開口部から露出する部分の導体配線パターンの内の必要部分には、Niめっき被膜及びAuめっき被膜が形成されている。
次いで、図3(A)、(B)を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る他の発光素子収納用パッケージを説明する。ここで、図3(A)は本発明の一実施の形態に係る他の発光素子収納用パッケージの一部拡大平面図、図3(B)は同他の発光素子収納用パッケージの一部拡大縦断面図である。
図3(A)、(B)に示すように、本発明の一実施の形態に係る他の発光素子収納用パッケージ10aは、発光素子収納用パッケージ10と同様に、平面視して1、又は複数個集合体のパッケージからなり、表面側のそれぞれの中心部となる部分に発光素子11が搭載できるようになっている。この発光素子収納用パッケージ10aは、発光素子11からの発熱を熱拡散させて放熱するための熱伝導性のよい、例えば、CuやCu合金等の金属板からなる1、又は複数枚接合体のメタルコア12(図3では1枚)を有している。発光素子収納用パッケージ10aは、このメタルコア12の一方側の表面に第1の樹脂回路層13a、他方側の表面に第2の樹脂回路層14が形成されている。発光素子収納用パッケージ10aの第1の樹脂回路層13aには、発光素子11が搭載される部位に開口部25が設けられており、この開口部25にはメタルコア12が露出している。そして、発光素子11は、第1の樹脂回路層13の開口部25から露出するメタルコア11の表面に搭載されるようになっている。メタルコア12の両面に形成される第1、第2の樹脂回路層13a、14は、例えば、Cu箔付き樹脂基板や、Cu箔付き樹脂フィルムをメタルコア12に貼り付けたり、プリプレグを介して直接Cu箔をメタルコア12に貼り付けたりした後、エッチング加工や、Cuめっき加工等行って回路を形成する加工方法で作製されている。
図3(A)、(B)に示すように、本発明の一実施の形態に係る他の発光素子収納用パッケージ10aは、発光素子収納用パッケージ10と同様に、平面視して1、又は複数個集合体のパッケージからなり、表面側のそれぞれの中心部となる部分に発光素子11が搭載できるようになっている。この発光素子収納用パッケージ10aは、発光素子11からの発熱を熱拡散させて放熱するための熱伝導性のよい、例えば、CuやCu合金等の金属板からなる1、又は複数枚接合体のメタルコア12(図3では1枚)を有している。発光素子収納用パッケージ10aは、このメタルコア12の一方側の表面に第1の樹脂回路層13a、他方側の表面に第2の樹脂回路層14が形成されている。発光素子収納用パッケージ10aの第1の樹脂回路層13aには、発光素子11が搭載される部位に開口部25が設けられており、この開口部25にはメタルコア12が露出している。そして、発光素子11は、第1の樹脂回路層13の開口部25から露出するメタルコア11の表面に搭載されるようになっている。メタルコア12の両面に形成される第1、第2の樹脂回路層13a、14は、例えば、Cu箔付き樹脂基板や、Cu箔付き樹脂フィルムをメタルコア12に貼り付けたり、プリプレグを介して直接Cu箔をメタルコア12に貼り付けたりした後、エッチング加工や、Cuめっき加工等行って回路を形成する加工方法で作製されている。
発光素子収納用パッケージ10aは、発光素子11が搭載される部位の近傍の第1の樹脂回路層13aの表面に、搭載された発光素子11とAu線等からなるボンディングワイヤ15を介して電気的に導通状態とすることができるボンディングワイヤ接続用パッド16を有している。このボンディングワイヤ接続用パッド16の表面には、ボンディングワイヤ15が通常、Au線から形成されているので、接続信頼性を向上させるためにNiめっき被膜及びAuめっき被膜が施されている。また、発光素子収納用パッケージ10aは、発光素子収納用パッケージ10と同様に、第2の樹脂回路層14の表面の所望の位置に、第1の樹脂回路層13a、メタルコア12、及び第2の樹脂回路層14を貫通する貫通孔の壁面に導体膜を形成して設けられるビア17と、第1、第2の樹脂回路層13a、14のそれぞれに設けられる導体配線パターンを介して電気的に導通状態とすることができる外部接続端子接続用パッド18を有している。この外部接続端子接続用パッド18は、通常、外部接続端子との接続効率を向上させるためにパッケージの裏面側の外周辺部に集中させて設けられている。なお、発光素子収納用パッケージ10aの第1の樹脂回路層13aに開口部25を設けるには、予めプリプレグ20や、Cu箔21に開口部25を設けておくことで、容易に形成することができる。また、発光素子収納用パッケージ10aは、第2の樹脂回路層14にも開口部を設けることもできる。発光素子収納用パッケージ10aは、この開口部25から露出するメタルコア12に発光素子11を直接搭載させることができるので、発光素子11からの発熱を効率よく熱拡散させることができ、放熱効率を向上させることができる。
発光素子11が実装された発光素子収納用パッケージ10、10aは、発光素子11及びボンディングワイヤ15の上に、例えば、封止樹脂26を接合させて発光素子11を気密に封止している。
次いで、図4(A)、(B)を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る発光素子収納用パッケージ10、他の発光素子収納用パッケージ10aのそれぞれ変形例の発光素子収納用パッケージ10b、10cを説明する。
図4(A)に示すように、本発明の一実施の形態に係る発光素子収納用パッケージ10の変形例の発光素子収納用パッケージ10bは、複数枚、例えば、メタルコア12aと、メタルコア12bの接合体に第1の樹脂回路層13と、第2の樹脂回路層14が形成され、第1の樹脂回路層13の表面に発光素子11が搭載できるようになっている。また、図4(B)に示すように、本発明の一実施の形態に係る発光素子収納用パッケージ10aの変形例の発光素子収納用パッケージ10cは、複数枚、例えば、メタルコア12aと、メタルコア12bの接合体に第1の樹脂回路層13aと、第2の樹脂回路層14が形成され、第1の樹脂回路層13aの開口部25から露出するメタルコア12aの表面に発光素子11が搭載できるようになっている。
図4(A)に示すように、本発明の一実施の形態に係る発光素子収納用パッケージ10の変形例の発光素子収納用パッケージ10bは、複数枚、例えば、メタルコア12aと、メタルコア12bの接合体に第1の樹脂回路層13と、第2の樹脂回路層14が形成され、第1の樹脂回路層13の表面に発光素子11が搭載できるようになっている。また、図4(B)に示すように、本発明の一実施の形態に係る発光素子収納用パッケージ10aの変形例の発光素子収納用パッケージ10cは、複数枚、例えば、メタルコア12aと、メタルコア12bの接合体に第1の樹脂回路層13aと、第2の樹脂回路層14が形成され、第1の樹脂回路層13aの開口部25から露出するメタルコア12aの表面に発光素子11が搭載できるようになっている。
本発明者は、メタルコアに樹脂回路層が形成され、樹脂回路層に発光素子が搭載できる実施例1と、メタルコアに発光素子が搭載できる実施例2の本発明の発光素子収納用パッケージについて、半導体素子を用いて有限要素法によるシミュレーションの3次元1/4モデル、自然空冷によって熱抵抗値を測定した。併せて、従来例として、高耐熱性、絶縁特性、加工性等に優れた樹脂の一例であるBT樹脂(ビスマレイミドトリアジンを主成分にした樹脂)をコア材として形成された樹脂基体からなる従来の発光素子収納用パッケージについても、熱抵抗値を測定した。シミュレーションの測定結果は、従来例の測定値を100%とし、それぞれ実施例1と、実施例2の測定値を従来例に対する相対値として表1に示す。
実施例1、及び実施例2は、いずれも従来例に比較して放熱性が向上していることが確認された。特に、メタルコアに直接発光素子が搭載できる実施例2については、放熱性が高いことが確認できる。
本発明の発光素子収納用パッケージは、LED等の発光素子を搭載させて高輝度の照明や、ディスプレイ等に用いることができる。
10、10a、10b、10c:発光素子収納用パッケージ、11:発光素子、12、12a、12b:メタルコア、13、13a:第1の樹脂回路層、14:第2の樹脂回路層、15:ボンディングワイヤ、16:ボンディングワイヤ接続用パッド、17:ビア、18:外部接続端子接続用パッド、19:貫通孔、20:プリプレグ、21:Cu箔、22:挿通孔、23:Cuめっき被膜、24:ソルダーレジスト膜、25:開口部、26:封止樹脂
Claims (3)
- 1又は複数枚接合体のメタルコアの一方側の表面に第1の樹脂回路層、他方側の表面に第2の樹脂回路層が形成され、前記第1の樹脂回路層の表面に発光素子が搭載される発光素子収納用パッケージであって、
前記第1の樹脂回路層の表面に、前記発光素子とボンディングワイヤを介して電気的に導通状態となるボンディングワイヤ接続用パッドを有し、前記第2の樹脂回路層の表面に、前記第1の樹脂回路層、前記メタルコア、及び前記第2の樹脂回路層を貫通するビアと、前記第1、第2の樹脂回路層のそれぞれに設けられる導体配線パターンを介して電気的に導通状態となる外部接続端子接続用パッドを有することを特徴とする発光素子収納用パッケージ。 - 1又は複数枚接合体のメタルコアの一方側の表面に第1の樹脂回路層、他方側の表面に第2の樹脂回路層が形成され、前記第1の樹脂回路層の開口部から露出する前記メタルコアの表面に発光素子が搭載される発光素子収納用パッケージであって、
前記第1の樹脂回路層の表面に、前記発光素子とボンディングワイヤを介して電気的に導通状態となるボンディングワイヤ接続用パッドを有し、前記第2の樹脂回路層の表面に、前記第1の樹脂回路層、前記メタルコア、及び前記第2の樹脂回路層を貫通するビアと、前記第1、第2の樹脂回路層のそれぞれに設けられる導体配線パターンを介して電気的に導通状態となる外部接続端子接続用パッドを有することを特徴とする発光素子収納用パッケージ。 - 請求項1又は2記載の発光素子収納用パッケージにおいて、前記複数枚接合体のメタルコアに用いられる接着材が熱伝導性のよい樹脂接着材からなることを特徴とする発光素子収納用パッケージ。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2004280999A JP2006100316A (ja) | 2004-09-28 | 2004-09-28 | 発光素子収納用パッケージ |
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ID=36239879
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7838898B2 (en) | 2007-02-05 | 2010-11-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Light emitting diode module and display device having the same |
JP2014068025A (ja) * | 2010-02-11 | 2014-04-17 | Lg Innotek Co Ltd | 発光素子 |
JP2017538286A (ja) * | 2014-11-12 | 2017-12-21 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングOsram Opto Semiconductors GmbH | オプトエレクトロニクス半導体部品およびオプトエレクトロニクス半導体部品の製造方法 |
-
2004
- 2004-09-28 JP JP2004280999A patent/JP2006100316A/ja active Pending
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