JP2007158208A - Light-emitting module and manufacturing method therefor - Google Patents

Light-emitting module and manufacturing method therefor Download PDF

Info

Publication number
JP2007158208A
JP2007158208A JP2005354404A JP2005354404A JP2007158208A JP 2007158208 A JP2007158208 A JP 2007158208A JP 2005354404 A JP2005354404 A JP 2005354404A JP 2005354404 A JP2005354404 A JP 2005354404A JP 2007158208 A JP2007158208 A JP 2007158208A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lead frame
light emitting
emitting module
resin
metal plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005354404A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Etsuo Tsujimoto
悦夫 辻本
Tetsuya Tsumura
哲也 津村
Kimiharu Nishiyama
公治 西山
Keiichi Nakao
恵一 中尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2005354404A priority Critical patent/JP2007158208A/en
Publication of JP2007158208A publication Critical patent/JP2007158208A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting module having proper processability which can efficiently cool a light-emitting element, such as LED, by efficiently radiating the heat generated from the light-emitting element, such as LED or semiconductor laser, and to provide its manufacturing method. <P>SOLUTION: A metal plate 110 having a convex portion 114 formed thereon is integrated with a lead frame 100 having a concave portion 112 and principally containing copper, on the midway via a heat-radiating resin 102 containing an inorganic filler and a resin compound containing a thermosetting resin. Then, an LED 108 is mounted on the lead frame 100. In this way, the heat generated from the LED 108 is radiated, and the concave portion 112, formed on the lead frame 100, is used for both a reflection portion and a heat radiation portion, thereby improving light emission efficiency and heat radiation efficiency. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶テレビ等のバックライトを有する表示機器のバックライト等に使われる発光モジュール及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a light emitting module used for a backlight of a display device having a backlight such as a liquid crystal television and a manufacturing method thereof.

従来、液晶テレビ等のバックライトには、冷陰極管等が使われてきたが、近年、LEDやレーザー等の半導体発光素子を、放熱性の基板の上に実装することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a cold cathode tube or the like has been used for a backlight of a liquid crystal television or the like, but in recent years, it has been proposed to mount a semiconductor light emitting element such as an LED or a laser on a heat dissipating substrate ( For example, see Patent Document 1).

図8は、従来の発光モジュールの一例を示す断面図である。図8において、セラミック基板1に形成された凹部には、発光素子2が実装されている。また複数のセラミック基板1は、放熱板3の上に固定されている。また複数のセラミック基板1は、窓部4を有する接続基板5で電気的に接続されている。そしてLEDから放射される光6は、接続基板5に形成された窓部4を介して、外部に放出される。なお図8において、凹部を有するセラミック基板1や接続基板5における配線及びLEDの配線等は図示していない。そしてこうした発光モジュールは、液晶等のバックライトとして使われている。しかしセラミック基板1は加工が難しく高価であるため、より安価で加工性に優れた放熱基板が求められていた。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a conventional light emitting module. In FIG. 8, the light emitting element 2 is mounted in the recess formed in the ceramic substrate 1. The plurality of ceramic substrates 1 are fixed on the heat sink 3. Further, the plurality of ceramic substrates 1 are electrically connected by a connection substrate 5 having a window portion 4. The light 6 emitted from the LED is emitted to the outside through the window portion 4 formed on the connection substrate 5. In FIG. 8, the wiring in the ceramic substrate 1 having the recesses and the connection substrate 5, the LED wiring, and the like are not shown. Such light emitting modules are used as backlights for liquid crystals and the like. However, since the ceramic substrate 1 is difficult to process and expensive, there has been a demand for a heat dissipation substrate that is less expensive and has excellent workability.

一方、液晶TVを始めとする表示装置側からは、色表示範囲の拡大が望まれている。こうしたニーズに対しては、白色LED等では限界があるため、近年では、Red(赤)、Green(緑)、Blue(青)の単色発光素子を、更には紫色、橙色、赤紫、コバルトブルー等の特別色を発光する特色発光素子も加えることで、色表示範囲(色表示は具体的にはCIE表色系等)を広げることが試みられている。   On the other hand, the display device side including the liquid crystal TV is desired to expand the color display range. In order to meet these needs, white LEDs and the like have limitations. In recent years, red (red), green (green), and blue (blue) single-color light emitting elements, and further purple, orange, red purple, and cobalt blue are used. Attempts have been made to extend the color display range (specifically, the CIE color system or the like) by adding a special color light emitting element that emits a special color.

こうしたニーズに対して、図8のような発光モジュールで対応した場合、セラミック基板1の凹部に、こうした発光素子を一個一個実装しながら、全体として均一な混色(混色して白色)を出して、色バランス(例えば、後述するホワイトバランス)を調整する必要がある。一方LED等の固体発光素子は温度が上昇すると発光効率が低下することが知られている。更にLEDの発光色の違いによって温度に対する発光効率の低下度合いも異なる。こうした理由により、例えば、液晶TVをONした直後は、LED部分が室温(例えば25℃)であるため、ホワイトバランスが保たれていても、LED部分の温度の上昇(例えば、40℃→50℃→60℃)に伴い、例えば特に赤色の発光効率が低下する等の現象が生じてしまい、色再現性やバックライトの輝度も変化してしまう可能性がある。   When such a light emitting module as shown in FIG. 8 is used for such needs, while mounting such light emitting elements one by one in the recess of the ceramic substrate 1, a uniform color mixture (mixed white color) is produced as a whole, It is necessary to adjust the color balance (for example, white balance described later). On the other hand, it is known that the luminous efficiency of solid light emitting devices such as LEDs decreases as the temperature rises. Furthermore, the degree of decrease in luminous efficiency with respect to temperature varies depending on the emission color of the LED. For this reason, for example, immediately after the liquid crystal TV is turned on, the LED portion is at room temperature (for example, 25 ° C.), so even if white balance is maintained, the temperature of the LED portion increases (for example, 40 ° C. → 50 ° C.). → 60 ° C.), for example, a phenomenon such as a reduction in red light emission efficiency may occur, and color reproducibility and backlight luminance may also change.

一方、図8に示すように、LED等の発光素子2が1個ずつ実装されたセラミック基板1を、放熱板3の上に並べた場合、放熱面から有利である一方、フィルターや拡散板等を用いて光を混ぜて白色を作成する(あるいはRGB+特別色の混合によって演色性の高い白色を作成する)ことが難しくなる。   On the other hand, as shown in FIG. 8, when the ceramic substrate 1 on which the light emitting elements 2 such as LEDs are mounted one by one is arranged on the heat radiating plate 3, it is advantageous from the heat radiating surface. It is difficult to create a white color by mixing light using (or create a white color having high color rendering properties by mixing RGB + special colors).

そのため発光素子の更なる高輝度化(大きな電流を流す必要がある)、更にはマルチLED(複数個のLEDを高密度に実装すること)に対応できる多数個の発光素子が高密度で実装できる加工性が高く、放熱性の優れた発光モジュールが要求されている。
特開2004−311791号公報
Therefore, it is possible to mount a large number of light-emitting elements that can handle higher brightness of the light-emitting elements (necessary to pass a large current) and multi-LEDs (mounting a plurality of LEDs with high density). There is a demand for light-emitting modules that have high processability and excellent heat dissipation.
JP 2004-311791 A

しかしながら、前記従来の構成では、発光素子を実装する放熱基板が、セラミック基板であったため、加工性やコスト面で不利になるという課題を有していた。   However, the conventional configuration has a problem that the heat dissipation substrate on which the light emitting element is mounted is a ceramic substrate, which is disadvantageous in terms of workability and cost.

本発明では、前記従来の課題を解決するものであり、セラミック基板の代わりに、リードフレームと絶縁体と金属板を使うことで、加工性の良い発光モジュールとその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a light-emitting module with good processability and a method for manufacturing the same by using a lead frame, an insulator, and a metal plate instead of a ceramic substrate. And

前記課題を解決するために、本発明はLED等の発光素子を、放熱性の高いリードフレームの上に直接実装し、更にリードフレームの熱は放熱樹脂を介して、裏面に形成した放熱用の金属板に伝えることになる。   In order to solve the above problems, the present invention directly mounts a light emitting element such as an LED on a lead frame having high heat dissipation, and further heat of the lead frame is formed on the back surface via a heat dissipation resin. It will be conveyed to the metal plate.

本発明の発光モジュール及びその製造方法によって得られた発光モジュールは、LEDや半導体レーザー等の発光素子によって発生した熱を効率的に拡散することができ、LED等の発光素子を有効に冷却できる。   The light emitting module obtained by the light emitting module of the present invention and the manufacturing method thereof can efficiently diffuse the heat generated by the light emitting elements such as LEDs and semiconductor lasers, and can effectively cool the light emitting elements such as LEDs.

(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1における発光モジュールについて、図1、図2を用いて説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the light emitting module in Embodiment 1 of this invention is demonstrated using FIG. 1, FIG.

図1は実施の形態1における発光モジュールを示す上面図及び断面図であり、図1(A)はその上面図、図1(B)は図1(A)の矢印104における断面図である。図1において、100はリードフレーム、102は放熱樹脂、104は矢印、106は点線、108はLEDであり、LED108はレーザー等の発光素子の一例として示したものであり、他の発光素子へ応用できることは言うまでもない。また110は金属板、112は凹部、114は凸部、116はヒートシンクである。実施の形態1では、凹部112が形成されたリードフレーム100と、凸部114が形成された金属板110が用意され、前記凸部114で作ったドーナツ状の輪の中に、前記リードフレーム100の凹部112が嵌め込まれ、放熱樹脂102を介して絶縁、固定されることになる。   1A and 1B are a top view and a cross-sectional view illustrating a light-emitting module according to Embodiment 1, in which FIG. 1A is a top view and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along an arrow 104 in FIG. In FIG. 1, 100 is a lead frame, 102 is a heat-dissipating resin, 104 is an arrow, 106 is a dotted line, 108 is an LED, and the LED 108 is shown as an example of a light emitting element such as a laser, and is applied to other light emitting elements. Needless to say, you can. Reference numeral 110 denotes a metal plate, 112 denotes a recess, 114 denotes a projection, and 116 denotes a heat sink. In the first embodiment, a lead frame 100 in which a concave portion 112 is formed and a metal plate 110 in which a convex portion 114 is formed are prepared, and the lead frame 100 is placed in a donut-shaped ring made of the convex portion 114. The recess 112 is fitted and insulated and fixed through the heat radiation resin 102.

まず図1(A)を用いて説明する。図1(A)において、リードフレーム100は複数個に分割された状態で、放熱樹脂102を介して互いに絶縁されている。また点線106はリードフレーム100の屈曲位置を示すものであり、リードフレーム100が図1(A)の点線106の位置で折れ曲ることで、図1(B)に示すような凹部112を形成することを示している。そしてLED108は、複数のリードフレーム100の上に跨るように形成されている(なおLED108は、必ずしも跨って実装される必要はない)。なおLED108の実装用のワイヤー線(ワイヤー線はワイヤーボンディング接続の場合であるが、導電性樹脂や半田(フリップチップ実装等の場合)等の部材も同様に図1において図示していない。   First, description will be made with reference to FIG. In FIG. 1A, lead frames 100 are insulated from each other through a heat radiation resin 102 in a state of being divided into a plurality of parts. A dotted line 106 indicates a bent position of the lead frame 100. When the lead frame 100 is bent at the position of the dotted line 106 in FIG. 1A, a recess 112 as shown in FIG. 1B is formed. It shows that The LED 108 is formed so as to straddle the plurality of lead frames 100 (note that the LED 108 does not necessarily have to be mounted straddling). Note that a wire wire for mounting the LED 108 (wire wire is in the case of wire bonding connection, but members such as conductive resin and solder (in the case of flip chip mounting, etc.) are not shown in FIG.

次に図1(B)を用いて説明する。図1(B)は、図1(A)の矢印104における断面図に相当する。図1(B)において、金属板110の一部には凸部114が形成されている。なお図1(B)において凸部114が2箇所見えるのは、凸部114がドーナツ状(もしくはリング状)に形成されているためである。そしてリードフレーム100の一部には凹部112が形成されている。そして前記凸部114が形成するドーナツ状の輪の中に、前記リードフレーム100の凹部112が入るようになっている。そして図1(B)に示すように、金属板110に形成された凸部114の中に、前記リードフレーム100に形成された凹部が入り込み、放熱樹脂102を介して絶縁され、固定されることになる。そして放熱樹脂102に埋め込まれた前記リードフレーム100の一面が、外部に露出し、この露出した面にLED108等の放熱を要する部品が実装されることになる。そしてLED108等から発せられる熱は、リードフレーム100を介して、発光モジュール全体に広く拡散させることになる。   Next, description will be made with reference to FIG. FIG. 1B corresponds to a cross-sectional view taken along arrow 104 in FIG. In FIG. 1B, a convex portion 114 is formed on a part of the metal plate 110. In FIG. 1B, the two convex portions 114 are visible because the convex portions 114 are formed in a donut shape (or ring shape). A recess 112 is formed in a part of the lead frame 100. The concave portion 112 of the lead frame 100 is inserted into a donut-shaped ring formed by the convex portion 114. Then, as shown in FIG. 1B, the concave portion formed in the lead frame 100 enters the convex portion 114 formed in the metal plate 110, and is insulated and fixed via the heat radiation resin 102. become. Then, one surface of the lead frame 100 embedded in the heat dissipation resin 102 is exposed to the outside, and components that require heat dissipation such as the LED 108 are mounted on the exposed surface. The heat generated from the LED 108 and the like is diffused widely throughout the light emitting module via the lead frame 100.

このように図1(B)に示すように、リードフレーム100の凹部112と、金属板110の凸部114の形状を互いに合わせることで、その重なり部分(後述する光反射面に相当する凹部112の壁面)を間を絶縁する放熱樹脂102の厚みを薄く(更には均一に)することができ、リードフレーム100から金属板110への熱拡散性を高められる。そしてLED108で発生した熱は、リードフレーム100に伝わり、放熱樹脂102を介して、金属板110、更には金属板110に固定したヒートシンク116等の放熱部分(放熱部分は図示していない)等へ拡散する。   As shown in FIG. 1B, the shape of the concave portion 112 of the lead frame 100 and the convex portion 114 of the metal plate 110 are matched to each other, so that the overlapping portion (the concave portion 112 corresponding to a light reflecting surface described later). The thickness of the heat-dissipating resin 102 that insulates the wall surfaces between the lead frame 100 and the metal plate 110 can be increased. Then, the heat generated by the LED 108 is transmitted to the lead frame 100, and to the heat radiating portion (the heat radiating portion is not shown) such as the metal plate 110 and the heat sink 116 fixed to the metal plate 110 through the heat radiating resin 102. Spread.

なお放熱樹脂102として、硬化型樹脂中に高放熱性の無機フィラーが分散されたものを用いることが望ましい。なお無機フィラーは略球形状で、その直径は0.1ミクロン以上100ミクロン以下が適当である(なお0.1ミクロン未満の場合、樹脂への分散が難しくなる場合があり、また100ミクロンを超えると放熱樹脂102の厚みが厚くなり熱拡散性に影響を与える)。そのため放熱樹脂102における無機フィラーの充填量は、熱伝導率を上げるために70から95重量%と高濃度に充填している。特に、本実施の形態では、無機フィラーは、平均粒径3ミクロンと平均粒径12ミクロンの2種類のAl23を混合したものを用いている。この大小2種類の粒径のAl23を用いることによって、大きな粒径のAl23の隙間に小さな粒径のAl23を充填できるので、Al23を90重量%近くまで高濃度に充填できるものである。この結果、放熱樹脂102の熱伝導率は5W/(mK)程度となる。なお無機フィラーとしてはAl23代わりに、MgO、BN、SiO2、SiC、Si34、及びAlNからなる群から選択される少なくとも一種以上を含んでもよい。 Note that it is desirable to use a heat dissipation resin 102 in which a highly heat dissipating inorganic filler is dispersed in a curable resin. The inorganic filler has a substantially spherical shape, and its diameter is suitably from 0.1 to 100 microns (if it is less than 0.1 microns, it may be difficult to disperse in the resin, and it exceeds 100 microns) And the thickness of the heat-dissipating resin 102 is increased, which affects the thermal diffusivity). Therefore, the filling amount of the inorganic filler in the heat radiation resin 102 is filled at a high concentration of 70 to 95% by weight in order to increase the thermal conductivity. In particular, in the present embodiment, the inorganic filler is a mixture of two types of Al 2 O 3 having an average particle size of 3 microns and an average particle size of 12 microns. By using the Al 2 O 3 of the large and small two types of particle size, it is possible to fill the Al 2 O 3 of small particle size in the gap Al 2 O 3 of large particle size, Al 2 O 3 90 wt% near Can be filled to a high concentration. As a result, the thermal conductivity of the heat radiation resin 102 is about 5 W / (mK). The inorganic filler may include at least one selected from the group consisting of MgO, BN, SiO 2 , SiC, Si 3 N 4 , and AlN instead of Al 2 O 3 .

なお熱硬化性の絶縁樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびシアネート樹脂の内、少なくとも1種類の樹脂を含んでいる。これらの樹脂は耐熱性や電気絶縁性に優れている。放熱樹脂102の厚みは、薄くすれば、リードフレーム100に装着したLED108に生じる熱を金属板110に伝えやすいが、逆に絶縁耐圧が問題となり、厚すぎると、熱抵抗が大きくなるので、絶縁耐圧と熱抵抗を考慮して最適な厚さである50ミクロン以上1000ミクロン以下に設定すれば良い。   The thermosetting insulating resin contains at least one kind of resin among epoxy resin, phenol resin and cyanate resin. These resins are excellent in heat resistance and electrical insulation. If the thickness of the heat radiation resin 102 is reduced, heat generated in the LED 108 mounted on the lead frame 100 can be easily transferred to the metal plate 110, but conversely, withstand voltage is a problem, and if it is too thick, the thermal resistance increases. The optimum thickness may be set to 50 microns or more and 1000 microns or less in consideration of withstand voltage and thermal resistance.

図2は、実施の形態1における放熱メカニズムについて説明する上面図及び断面図である。図2(A)はその上面図、図2(B)はその断面図であり、それぞれ図1(A)、図1(B)に対応するものである。   2A and 2B are a top view and a cross-sectional view illustrating a heat dissipation mechanism in the first embodiment. 2A is a top view and FIG. 2B is a cross-sectional view corresponding to FIGS. 1A and 1B, respectively.

図2(A)、(B)における矢印104a、104b、104cはそれぞれLED108に発生した熱の拡散方向を示すものである。図2(A)に示すように、LED108から発生した熱は、矢印104aが示すようにリードフレーム100を伝わって高速で放熱する。これは実施の形態1において、リードフレーム100に銅を主体とした熱伝導率の高いものを使うためである。そしてLED108に発生した熱は、図2(B)の矢印104bに示すようにリードフレーム100を介して広がると同時に、図2(B)の矢印104cが示すように放熱樹脂102を介して、金属板110にも伝わる。そして金属板110の熱は、必要に応じてヒートシンク116等に伝わる。こうしてLED108に発生した熱を広く拡散できるため、LED108の効率的な冷却が可能となる。   Arrows 104a, 104b, and 104c in FIGS. 2A and 2B indicate the diffusion direction of heat generated in the LED 108, respectively. As shown in FIG. 2A, the heat generated from the LED 108 is transmitted through the lead frame 100 as indicated by an arrow 104a and dissipated at high speed. This is because, in the first embodiment, the lead frame 100 having a high thermal conductivity mainly composed of copper is used. The heat generated in the LED 108 spreads through the lead frame 100 as indicated by an arrow 104b in FIG. 2B, and at the same time, through the heat-dissipating resin 102 as indicated by an arrow 104c in FIG. It is also transmitted to the plate 110. The heat of the metal plate 110 is transmitted to the heat sink 116 or the like as necessary. Thus, since the heat generated in the LED 108 can be widely diffused, the LED 108 can be efficiently cooled.

また後述する図3等で説明するように、LED108で発生した熱を拡散させるリードフレーム100は、凹部114においてLED108から放射される光を前方に反射させる光反射面(光反射については図3で説明する)を兼用することになる。こうして凹部114を構成するリードフレーム100は、光反射部分と熱拡散部分を兼用することになり、効率的な発光と熱拡散を可能とする。   Further, as will be described later with reference to FIG. 3 and the like, the lead frame 100 that diffuses the heat generated by the LED 108 is a light reflecting surface that reflects light emitted from the LED 108 forward in the recess 114 (the light reflection is illustrated in FIG. 3). To explain). In this way, the lead frame 100 constituting the recess 114 serves as both a light reflection portion and a heat diffusion portion, and enables efficient light emission and heat diffusion.

更に図2(B)に示すように、実施の形態1では、金属板110の凸部114と、リードフレーム100の凹部112の形状を合わせることによって、特に光反射面となるリードフレーム100の凹部112の側面部分の放熱樹脂102の厚みを薄く、均一にできる。そのためリードフレーム100や金属板114に比べて、熱伝導率が低い放熱樹脂102を用いた場合でも、その影響を最小限に抑えることができる。   Further, as shown in FIG. 2B, in the first embodiment, the concave portion of the lead frame 100 which becomes a light reflecting surface is obtained by matching the shape of the convex portion 114 of the metal plate 110 and the concave portion 112 of the lead frame 100. The thickness of the heat radiation resin 102 on the side surface portion 112 can be made thin and uniform. Therefore, even when the heat radiating resin 102 having a lower thermal conductivity than that of the lead frame 100 or the metal plate 114 is used, the influence can be minimized.

この結果、凹部112の中に複数個のLED(更には高放熱が必要なLEDであっても)を高密度に実装することができる。   As a result, a plurality of LEDs (even LEDs that require high heat dissipation) can be mounted in the recess 112 with high density.

次に複数個のLED108を一つの凹部112に実装する場合について説明する。複数個のLED108を一つの凹部112において、図1(A)に示すようにリードフレーム100の上に実装できる。そして複数個のLED108は、複数のリードフレーム100から電流を供給され、それぞれ所定の色に発光する。このように複数個のLED108を高密度に実装することで互いの混色が容易となると共に、発光モジュールのコストダウンが可能となる。なお図1において、LED108とリードフレーム100の接続部や、LED108とリードフレーム100bの接続部(例えば、ワイヤーボンダーによる接続)は図示していない。   Next, a case where a plurality of LEDs 108 are mounted in one recess 112 will be described. A plurality of LEDs 108 can be mounted on the lead frame 100 in one recess 112 as shown in FIG. The plurality of LEDs 108 are supplied with current from the plurality of lead frames 100, and each emits light in a predetermined color. In this way, by mounting a plurality of LEDs 108 at a high density, it becomes easy to mix colors with each other, and the cost of the light emitting module can be reduced. In FIG. 1, the connection part between the LED 108 and the lead frame 100 and the connection part (for example, connection by a wire bonder) between the LED 108 and the lead frame 100 b are not shown.

なお、放熱樹脂102の色は、白色(もしくは白色に近い無色)が望ましい。黒色や赤、青等に着色されている場合、発光素子から放射された光を反射させにくくなり、発光効率に影響を与えるためである。   The color of the heat radiation resin 102 is desirably white (or colorless near white). This is because when the color is black, red, blue, or the like, it is difficult to reflect the light emitted from the light emitting element, which affects the light emission efficiency.

またはLED108の実装は、図1(B)に示すように、リードフレーム100による凹部114の底部に行うことが望ましい。LED108を、凹部の底部(つまり窪みの底)に形成することで、LED108の側面から放射される光を、窪みの壁面部分となるリードフレーム100あるいはリードフレーム100の間に露出する放熱樹脂102によって効果的に求める方向に反射でき、発光効率を高められる。   Alternatively, the LED 108 is preferably mounted on the bottom of the recess 114 formed by the lead frame 100 as shown in FIG. By forming the LED 108 at the bottom of the recess (that is, at the bottom of the recess), the light emitted from the side surface of the LED 108 is caused by the lead frame 100 serving as the wall surface of the recess or the heat dissipation resin 102 exposed between the lead frames 100. The light can be reflected effectively in the desired direction, and the luminous efficiency can be increased.

このように、複数の発光素子を凹部114の底面にてリードフレーム100の上に実装し、更にリードフレームを凹部114の側壁面にも広く形成する(望ましくは側壁面の50%以上95%以下)。なおリードフレーム100の側壁に占める面積割合が50%以下の場合、リードフレームによる熱伝導に影響し、リードフレーム表面による光反射量を減らす可能性がある。また95%を超えた(つまり側面における放熱樹脂102の露出割合が5%未満となった)場合、リードフレーム100の間隔を狭くした場合、短絡する可能性が高くなる。また金属板110としては、熱伝導の良いアルミニウム、銅またはそれらを主成分とする合金が望ましい。   In this way, a plurality of light emitting elements are mounted on the lead frame 100 at the bottom surface of the recess 114, and the lead frame is also formed widely on the side wall surface of the recess 114 (desirably 50% to 95% of the side wall surface). ). When the area ratio of the lead frame 100 to the side wall is 50% or less, the heat conduction by the lead frame is affected, and the amount of light reflection by the lead frame surface may be reduced. Further, when it exceeds 95% (that is, when the exposure ratio of the heat radiation resin 102 on the side surface is less than 5%), when the interval between the lead frames 100 is narrowed, the possibility of a short circuit increases. The metal plate 110 is preferably made of aluminum, copper, or an alloy containing them as a main component, which has good thermal conductivity.

なお金属板110に形成された凸部114と、リードフレーム100に形成された凹部112の間の放熱樹脂102の厚みは50ミクロン以上1000ミクロン以下が望ましい。更には100ミクロン以上300ミクロン以下が望ましい。絶縁層の厚みが50ミクロン以下の場合、金属板110とリードフレーム100の間の絶縁性が影響を受ける場合がある。またその厚みが1000ミクロンを超えると、リードフレーム100から金属板110への熱伝導性に影響を与える場合がある。   The thickness of the heat-dissipating resin 102 between the convex portion 114 formed on the metal plate 110 and the concave portion 112 formed on the lead frame 100 is desirably 50 microns or more and 1000 microns or less. Furthermore, 100 microns or more and 300 microns or less are desirable. When the thickness of the insulating layer is 50 microns or less, the insulation between the metal plate 110 and the lead frame 100 may be affected. If the thickness exceeds 1000 microns, the thermal conductivity from the lead frame 100 to the metal plate 110 may be affected.

また絶縁層の厚みバラツキ(たとえばリードフレーム100の凹部112と、金属板110の凸部114の間に挟まれた放熱樹脂の厚みのバラツキ、あるいは厚い部分と薄い部分の厚み差は、200ミクロン以下(更には100ミクロン以下)が望ましい。なお図1(B)で示すように、実施の形態1では金属板110に凸部114を形成することで、リードフレーム100と金属板110の間を絶縁する放熱樹脂の厚みの薄層化及び均一化が可能となる。そのためこの厚みバラツキ(あるいは厚み差)を小さくでき、効率的な冷却と薄層化が可能となる。なおリードフレーム100と金属板110に挟まれた放熱樹脂の厚みバラツキ(あるいは厚み差)が200ミクロン以上と大きくなった場合、リードフレーム100から金属板110への熱伝導性に影響を与える可能性がある。   Also, the thickness variation of the insulating layer (for example, the variation in the thickness of the heat radiation resin sandwiched between the concave portion 112 of the lead frame 100 and the convex portion 114 of the metal plate 110, or the thickness difference between the thick portion and the thin portion is 200 microns or less. 1 (B), the first embodiment insulates between the lead frame 100 and the metal plate 110 by forming the convex portion 114 on the metal plate 110 as shown in FIG. The thickness of the heat-dissipating resin can be made thin and uniform, so that this thickness variation (or thickness difference) can be reduced, and efficient cooling and thinning can be achieved. When the thickness variation (or thickness difference) of the heat radiation resin sandwiched between 110 becomes as large as 200 microns or more, the lead frame 100 is moved to the metal plate 110. Can affect the thermal conductivity.

なお凹部112の断面形状は、下に行くほどすぼまるようなすり鉢状が望ましい。断面形状をすり鉢状とし、底部に向かって狭くなる形状にすることで光の反射効率を高めるためである。   The cross-sectional shape of the recess 112 is preferably a mortar shape that narrows toward the bottom. This is because the cross-sectional shape is a mortar shape and becomes narrower toward the bottom to increase the light reflection efficiency.

(実施の形態2)
以下、本発明の実施の形態2における発光モジュールの一例について、図3を用いて説明する。図3は実施の形態2における発光モジュールの断面図である。図3において、102は樹脂、120はレンズである。図3(A)は、樹脂118をレンズ状に加工した場合、図3(B)は樹脂118の上にレンズ120を実装した場合である。
(Embodiment 2)
Hereinafter, an example of the light emitting module according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the light emitting module in the second embodiment. In FIG. 3, 102 is a resin and 120 is a lens. 3A shows a case where the resin 118 is processed into a lens shape, and FIG. 3B shows a case where the lens 120 is mounted on the resin 118. FIG.

図3(A)、(B)において矢印104は、LED108から放射された光の方向を示すものである。図3(A)に示すように、LED108から放射された光は、矢印104に示すように、リードフレーム100の第1の凹部112(もしくは第1の凹部112を構成する壁面)で反射され、外部へと導かれる。なおここでリードフレームの表面処理の高光反射率化処理を行っておくことで、光の反射率を高められる。表面処理は、金やニッケルより銀の方が望ましい。これは銀の方が光の反射率が高いためである。また表面処理は光沢処理、無光沢処理(梨地処理等)を問わない。光沢がなくとも、銀等の反射率の高い部材を使うことで反射率を高められる。なお高光反射率化処理は、少なくともリードフレーム100の凹部112を形成する部分以上が望ましい。更に凹部112以外のリードフレーム100には、半導体やチップ部品等を実装するために、半田濡れ性を高める処理を行っておくことが望ましい。こうした処理によって、リードフレーム100の自然酸化も防止できる。   In FIGS. 3A and 3B, an arrow 104 indicates the direction of light emitted from the LED 108. As shown in FIG. 3A, the light emitted from the LED 108 is reflected by the first concave portion 112 (or the wall surface constituting the first concave portion 112) of the lead frame 100, as indicated by an arrow 104, Guided outside. Here, the light reflectance can be increased by performing the high light reflectance treatment of the surface treatment of the lead frame. The surface treatment is preferably silver rather than gold or nickel. This is because silver has a higher light reflectance. Further, the surface treatment may be glossy treatment or matte treatment (such as satin finish). Even if there is no gloss, the reflectance can be increased by using a member having a high reflectance such as silver. Note that it is desirable that the high light reflectivity treatment be performed at least at a portion where the concave portion 112 of the lead frame 100 is formed. Furthermore, it is desirable that the lead frame 100 other than the recess 112 is subjected to a process for improving solder wettability in order to mount a semiconductor, a chip component, or the like. By such treatment, natural oxidation of the lead frame 100 can also be prevented.

なおLED108を覆う樹脂118は、PMMA(ポリメチルメタクリレート)やシリコン系の透明な樹脂を用いることが望ましい。ここにエポキシ系の樹脂を用いた場合、エポキシの黄化防止のUV抑制剤を添加することが必要である。これはLEDが白色、更には青色光によってエポキシ樹脂が黄化する場合があるためである。またここにシリコン系等の柔らかい(少なくともエポキシ系より硬度が低い)ものを用いることが望ましい。柔らかい(柔軟性を有する)樹脂材料を用いることで、LED108が発熱し、熱膨張した際でのLED108とリードフレーム100の接続部への応力集中を防止できる。同様に、LED108とリードフレーム100をボンディング接続した際の、金製ワイヤーへの応力集中を低減できる(金ワイヤーが切断されにくくなる)。   The resin 118 covering the LED 108 is preferably made of PMMA (polymethyl methacrylate) or silicon-based transparent resin. When an epoxy resin is used here, it is necessary to add a UV inhibitor for preventing yellowing of the epoxy. This is because the LED is white, and further, the epoxy resin may be yellowed by blue light. Also, it is desirable to use a soft material such as silicon (having at least a lower hardness than epoxy). By using a soft (flexible) resin material, the LED 108 generates heat and can prevent stress concentration at the connection portion between the LED 108 and the lead frame 100 when the LED 108 is thermally expanded. Similarly, stress concentration on the gold wire when the LED 108 and the lead frame 100 are bonded to each other can be reduced (the gold wire is less likely to be cut).

なお、第1の凹部112を形成する側面の面積の50%以上95%以下をリードフレーム100とすることが望ましい。なお放熱樹脂102は白色等の光反射率の高い色にすることが望ましい。しかし放熱樹脂102を白色にした場合でも、リードフレーム100の方が光反射率が高くなる場合がある。この場合、リードフレーム100の面積が50%未満の場合、側面における光反射は放熱樹脂102が主となり、発光モジュールの発光効率に影響を与える場合がある。またリードフレームの占める割合が95%以上となった場合、リードフレーム100の加工が難しくなる場合がある。   It is preferable that 50% or more and 95% or less of the area of the side surface forming the first recess 112 is the lead frame 100. Note that the heat radiation resin 102 is desirably a color having a high light reflectance such as white. However, even when the heat radiating resin 102 is white, the lead frame 100 may have higher light reflectance. In this case, when the area of the lead frame 100 is less than 50%, the light reflection on the side surface is mainly caused by the heat-dissipating resin 102, which may affect the light emission efficiency of the light emitting module. Further, when the proportion of the lead frame is 95% or more, it may be difficult to process the lead frame 100.

なおレンズ120の大きさは図3(B)に示すように凹部112の幅と同等、もしくはより大きくすることが望ましい。レンズ120の大きさを大きめにすることで、レンズ120を実装した時の遊び部分を大きくできるため、光学的な位置合わせを容易にできる。特にリードフレーム100や金属板110を、後述する図5等で説明するように金型成型等の手法を用いて加工することで、互いに高精度なものを得ることができる。その結果、リードフレーム100や金属板110の加工精度(特に第1の凹部112の底部と、第2の凸部114の平面との平行度)を高められる。またレンズ120を第1の凹部112の上にセットしただけで、光軸を高精度に合わせられる。   The size of the lens 120 is desirably equal to or larger than the width of the recess 112 as shown in FIG. By increasing the size of the lens 120, the play portion when the lens 120 is mounted can be increased, so that optical alignment can be facilitated. In particular, by processing the lead frame 100 and the metal plate 110 using a technique such as die molding as described later with reference to FIG. As a result, the processing accuracy of the lead frame 100 and the metal plate 110 (particularly the parallelism between the bottom of the first concave portion 112 and the plane of the second convex portion 114) can be increased. Further, the optical axis can be adjusted with high accuracy only by setting the lens 120 on the first recess 112.

なお凹部112の部分(あるいは凹部112の底部)に実装する発光素子は、少なくとも1種類以上の異なる発光色を有する発光素子であることが望ましい。異なる発光色を有する複数個のLED108を使うことで演色性を高められ、一つの凹部112の中にこれらを複数個高密度で実装することで互いの混色性を高められる。また複数個の発光素子の内、1個以上の発光色を白色とすることもできる。このように実施の形態2の構成では、その優れた放熱性を生かすことで、発光効率が温度の影響を受けやすい(あるいは影響の程度が異なる)LED108であっても、温度影響を受けにくい。また発光モジュール自体の温度が上昇した場合でも、リードフレーム100を介して個別にLED108を制御することができることは言うまでもない。   Note that the light-emitting element mounted on the recess 112 (or the bottom of the recess 112) is preferably a light-emitting element having at least one different emission color. Color rendering properties can be improved by using a plurality of LEDs 108 having different emission colors, and color mixing properties can be improved by mounting a plurality of these in a single recess 112 at a high density. In addition, one or more emission colors of the plurality of light emitting elements may be white. As described above, in the configuration of the second embodiment, by utilizing the excellent heat dissipation, even the LED 108 whose light emission efficiency is easily affected by the temperature (or the degree of influence is different) is hardly affected by the temperature. It goes without saying that the LEDs 108 can be individually controlled via the lead frame 100 even when the temperature of the light emitting module itself rises.

(実施の形態3)
以下、本発明の実施の形態3における発光モジュールの構造の一例について、図4を用いて説明する。図4はLEDを実装する凹部の形状を長丸(楕円、小判型等も含む)とした発光モジュールの上面図である。図4に示すように、凹部の形状を細長い凹部状にすることで、発光モジュールの小型化と同時にLED108の実装個数や実装密度を高められる。
(Embodiment 3)
Hereinafter, an example of the structure of the light emitting module according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a top view of a light emitting module in which the shape of the recess for mounting the LED is an elongated circle (including an ellipse, an oval shape, etc.). As shown in FIG. 4, the number of LEDs 108 mounted and the mounting density can be increased simultaneously with the downsizing of the light emitting module by making the shape of the recesses into elongated recesses.

図4において、リードフレーム100a、100b、100cは互いに絶縁された状態で加工されたリードフレームであり、点線106に従って窪んでいる。そして凹部112(もしくは凹部112で囲まれた部分)にLED108a、108b、108cと複数個のLEDが実装されている。そして複数個のLED108a、108b、108cから放射された光は、リードフレーム100a、100b、100cの凹部112の壁面部分(図4の点線106で囲まれたドーナツ状の部分)で反射される。また図4における矢印104(図4においては一部のみを図示している)は、LED108a、108b、108cから発生した熱が伝わる様子を示すものである。このようにLED108a、108b、108cから発生した熱は、図4や図2(A)、図2(B)に示したように、リードフレーム100a、100b、100cを介して放熱できる。このようにしてLED108の実装個数を増加することで、発光モジュールの輝度を高められる。   In FIG. 4, lead frames 100 a, 100 b, and 100 c are processed in a state of being insulated from each other, and are recessed according to the dotted line 106. The LEDs 108a, 108b, and 108c and a plurality of LEDs are mounted in the recess 112 (or a portion surrounded by the recess 112). And the light radiated | emitted from several LED108a, 108b, 108c is reflected in the wall surface part (doughnut-shaped part enclosed with the dotted line 106 of FIG. 4) of the recessed part 112 of lead frame 100a, 100b, 100c. Further, an arrow 104 in FIG. 4 (only part of which is shown in FIG. 4) indicates a state in which heat generated from the LEDs 108a, 108b, and 108c is transmitted. As described above, the heat generated from the LEDs 108a, 108b, and 108c can be dissipated through the lead frames 100a, 100b, and 100c as shown in FIG. 4, FIG. 2 (A), and FIG. 2 (B). In this way, the luminance of the light emitting module can be increased by increasing the number of mounted LEDs 108.

以下、本発明の実施の形態3における発光モジュールの製造方法の一例について、図5から図7を用いて説明する。   Hereinafter, an example of the manufacturing method of the light emitting module in Embodiment 3 of this invention is demonstrated using FIGS. 5-7.

図5は、金属板の一部を凸状に加工する様子を説明する断面図である。図5(A)における金属板110aは加工前であり、図5(B)、図5(C)における金属板110b、110cは加工後である。このようにして、一定の厚みの金属板110を用い、これをプレス加工等によって、凸部114を精度良く安価に形成できる。なお凸部114の断面は図5(B)のような垂直三角形でも良いし、図5(C)に示すような三角形でも良い。   FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a state in which a part of the metal plate is processed into a convex shape. The metal plate 110a in FIG. 5 (A) is before processing, and the metal plates 110b and 110c in FIGS. 5 (B) and 5 (C) are after processing. Thus, the convex part 114 can be accurately and inexpensively formed by using a metal plate 110 having a constant thickness and pressing it. The cross section of the convex portion 114 may be a vertical triangle as shown in FIG. 5B or a triangle as shown in FIG.

図6、図7は発光モジュールの成型方法の一例を示す断面図である。図6において、124はバリ、126a、126bは金型、128は汚れ防止フィルムである。まず所定の金属板を、プレス等を用いて所定形状に打抜き、これをリードフレーム100とする。なおこの打抜き加工でリードフレーム100にバリ124が発生する場合もある。次に図6に示すように、リードフレーム100の下に未硬化状態の放熱樹脂102や、金属板110をセットする。そしてこれら部材を位置決めした状態で、金型126a、126bの間にセットする。次にプレス装置(図6には図示していない)によって、金型126a、126bを矢印104aの方向に動かすことによって、リードフレーム100が放熱樹脂102に押し付けられ、そして所定温度で加熱硬化する。また図6に示すように、リードフレーム100と、金型126aの間に汚れ防止フィルム128をセットしておくことが望ましい。また汚れ防止フィルム128は、例えば不織布等のように有る程度の空気透過性があるフィルム状のものを使うことが望ましい。こうすることで、リードフレーム100を、金型126a、126bを用いて、放熱樹脂102の中に押し付けた際、矢印104bで示すように空気を抜きやすくなり(汚れ防止フィルム128を介して、空気が抜ける)、リードフレーム100と放熱樹脂102の界面、あるいは金属板110と放熱樹脂102の界面に、空気残りの発生を防止できる。   6 and 7 are cross-sectional views showing an example of a method for molding a light emitting module. In FIG. 6, 124 is a burr, 126a and 126b are molds, and 128 is an antifouling film. First, a predetermined metal plate is punched into a predetermined shape using a press or the like, and this is used as a lead frame 100. Note that burrs 124 may be generated in the lead frame 100 by this punching process. Next, as shown in FIG. 6, an uncured heat radiation resin 102 and a metal plate 110 are set under the lead frame 100. Then, with these members positioned, they are set between the molds 126a and 126b. Next, the lead frame 100 is pressed against the heat-dissipating resin 102 by moving the molds 126a and 126b in the direction of the arrow 104a by a press device (not shown in FIG. 6), and is heated and cured at a predetermined temperature. Also, as shown in FIG. 6, it is desirable to set a dirt prevention film 128 between the lead frame 100 and the mold 126a. Further, it is desirable that the antifouling film 128 is a film having a certain degree of air permeability, such as a nonwoven fabric. In this way, when the lead frame 100 is pressed into the heat-dissipating resin 102 using the molds 126a and 126b, air can be easily removed as indicated by the arrow 104b (the air is passed through the antifouling film 128). Can be prevented from occurring at the interface between the lead frame 100 and the heat radiation resin 102 or at the interface between the metal plate 110 and the heat radiation resin 102.

なおリードフレーム100を金型成型によって所定の3次元形状に抜く際、リードフレーム100の端部に発生したバリの方向は、前記汚れ防止フィルム128側になるようにすることが望ましい。こうすることで、リードフレーム100をプレスした際、バリ124が汚れ防止フィルム128に喰い込むため、リードフレーム100の表面(例えば、LED108等の実装面)に放熱樹脂102が回り込むことを防止できる。   When the lead frame 100 is pulled out into a predetermined three-dimensional shape by molding, it is desirable that the direction of the burr generated at the end of the lead frame 100 is on the dirt prevention film 128 side. In this way, when the lead frame 100 is pressed, the burr 124 bites into the antifouling film 128, so that the heat radiation resin 102 can be prevented from entering the surface of the lead frame 100 (for example, the mounting surface of the LED 108 or the like).

図7は、プレスが終了した後の断面図である。図7に示すように、金型126a、126bを矢印104aの方向に動かすことで、発光モジュールが完成する(なお図7の状態では、まだLED108等は実装されていない)。そして図7の発光モジュールに、LED108を実装し、更に樹脂118でカバーすることで、図1に示したような発光モジュールが完成する。なおバリ124はプレス時に無くせるが、必要な場合、プレス後も残すことができる。   FIG. 7 is a cross-sectional view after the press is completed. As shown in FIG. 7, the light emitting module is completed by moving the molds 126a and 126b in the direction of the arrow 104a (note that the LED 108 and the like are not yet mounted in the state of FIG. 7). Then, the LED 108 is mounted on the light emitting module of FIG. 7 and further covered with a resin 118, whereby the light emitting module as shown in FIG. 1 is completed. The burr 124 can be eliminated during pressing, but can be left after pressing if necessary.

次に、絶縁材料について更に詳しく説明する。放熱樹脂102は、フィラーと樹脂から構成されている。なおフィラーとしては、無機フィラーが望ましい。無機フィラーとしては、Al23、Mg、BN、SiO2、SiC、Si34、及びAlNからなる群から選択される少なくとも一種を含む一つを含むことが望ましい。なお無機フィラーを用いると、放熱性を高められるが、特にMgOを用いると線熱膨張係数を大きくできる。またSiO2を用いると誘電率を小さくでき、BNを用いると線熱膨張係数を小さくできる。こうして放熱樹脂102としての熱伝導率が1W/(m・K)以上20W/(m・K)以下のものを形成することができる。なお熱伝導率が1W/(m・K)未満の場合、発光モジュールの放熱性に影響を与える。また熱伝導率を20W/(m・K)より高くしようとした場合、フィラー量を増やす必要があり、プレス時の加工性に影響を与える場合がある。 Next, the insulating material will be described in more detail. The heat dissipation resin 102 is composed of a filler and a resin. The filler is preferably an inorganic filler. As the inorganic filler, it is desirable to include one containing at least one selected from the group consisting of Al 2 O 3 , Mg, BN, SiO 2 , SiC, Si 3 N 4 , and AlN. When an inorganic filler is used, heat dissipation can be improved, but when using MgO in particular, the linear thermal expansion coefficient can be increased. Further, when SiO 2 is used, the dielectric constant can be reduced, and when BN is used, the linear thermal expansion coefficient can be reduced. In this way, it is possible to form a heat dissipation resin 102 having a thermal conductivity of 1 W / (m · K) to 20 W / (m · K). In addition, when heat conductivity is less than 1 W / (m * K), it influences the heat dissipation of a light emitting module. Moreover, when it is going to make thermal conductivity higher than 20 W / (m * K), it is necessary to increase the amount of fillers and may affect the workability at the time of a press.

また樹脂としては、熱硬化性樹脂を用いることが望ましく、具体的にはエポキシ樹脂、フェノール樹脂、及びイソシアネート樹脂からなる群から選択される少なくとも一種を含むことが望ましい。   The resin is preferably a thermosetting resin, and specifically includes at least one selected from the group consisting of an epoxy resin, a phenol resin, and an isocyanate resin.

なお無機フィラーは略球形状で、その直径は0.1〜100μmであるが、粒径が小さいほど樹脂への充填率を向上できる。そのため放熱樹脂102における無機フィラーの充填量(もしくは含有率)は、熱伝導率を上げるために70から95重量%と高濃度に充填している。特に、本実施の形態では、無機フィラーは、平均粒径3ミクロンと平均粒径12ミクロンの2種類のAl23を混合したものを用いている。この大小2種類の粒径のAl23を用いることによって、大きな粒径のAl23の隙間に小さな粒径のAl23を充填できるので、Al23を90重量%近くまで高濃度に充填できるものである。この結果、放熱樹脂102の熱伝導率は5W/(m・K)程度となる。なおフィラーの充填率が70重量%未満の場合、熱伝導性が低下する場合が有る。またフィラーの充填率(もしくは含有率)が95重量%を超えると、未硬化前の放熱樹脂102の成型性に影響を与える場合があり、放熱樹脂102とリードフレーム100の接着性(例えば埋め込んだ場合や、その表面に貼り付けた場合)に影響を与える可能性がある。 The inorganic filler has a substantially spherical shape and a diameter of 0.1 to 100 μm. The smaller the particle size, the better the filling rate into the resin. Therefore, the filling amount (or content) of the inorganic filler in the heat radiation resin 102 is filled at a high concentration of 70 to 95% by weight in order to increase the thermal conductivity. In particular, in the present embodiment, the inorganic filler is a mixture of two types of Al 2 O 3 having an average particle size of 3 microns and an average particle size of 12 microns. By using the Al 2 O 3 of the large and small two types of particle size, it is possible to fill the Al 2 O 3 of small particle size in the gap Al 2 O 3 of large particle size, Al 2 O 3 90 wt% near Can be filled to a high concentration. As a result, the thermal conductivity of the heat radiation resin 102 is about 5 W / (m · K). In addition, when the filling rate of a filler is less than 70 weight%, thermal conductivity may fall. Further, if the filling rate (or content rate) of the filler exceeds 95% by weight, the moldability of the heat-dissipating resin 102 before uncured may be affected, and the adhesiveness between the heat-dissipating resin 102 and the lead frame 100 (for example, embedded) Case or when pasted on the surface).

なお熱硬化性の絶縁樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびシアネート樹脂の内、少なくとも1種類の樹脂を含んでいる。これらの樹脂は耐熱性や電気絶縁性に優れている。   The thermosetting insulating resin contains at least one kind of resin among epoxy resin, phenol resin and cyanate resin. These resins are excellent in heat resistance and electrical insulation.

なお放熱樹脂102からなる絶縁体の厚さは、薄くすれば、リードフレーム100に装着したLED108に生じる熱を金属板110に伝えやすいが、逆に絶縁耐圧が問題となり、厚すぎると、熱抵抗が大きくなるので、絶縁耐圧と熱抵抗を考慮して最適な厚さに設定すれば良い。   Note that if the thickness of the insulator made of the heat radiation resin 102 is reduced, heat generated in the LED 108 mounted on the lead frame 100 can be easily transferred to the metal plate 110, but conversely, the insulation breakdown voltage becomes a problem. Therefore, the optimum thickness may be set in consideration of the withstand voltage and the thermal resistance.

次にリードフレーム100の材質について説明する。リードフレームの材質としては、銅を主体とするものが望ましい。これは銅が熱伝導性と導電率が共に優れているためである。またリードフレームとしての加工性や、熱伝導性を高めるためには、リードフレーム100となる銅素材に銅以外の少なくともSn、Zr、Ni、Si、Zn、P、Fe等の群から選択される少なくとも1種類以上の材料とからなる合金を使うことが望ましい。例えばCuを主体として、ここにSnを加えた合金(以下、Cu+Snとする)を用いることができる。Cu+Sn合金の場合、例えばSnを0.1wt%以上0.15wt%未満添加することで、その軟化温度を400℃まで高められる。比較のためSn無しの銅(Cu>99.96wt%)を用いて、リードフレーム100を作成したところ、導電率は低いが、出来上がった放熱基板において特に凹部112の形成部等に歪が発生する場合があった。そこで詳細に調べたところ、その材料の軟化点が200℃程度と低いため、後の部品実装時(半田付け時)や、LED108の実装後の信頼性(発熱/冷却の繰り返し等)に変形する可能性があることが予想された。一方、Cu+Sn>99.96wt%の銅素材を用いた場合、実装された各種部品や複数個のLEDによる発熱の影響は特に受けなかった。また半田付け性やダイボンド性にも影響が無かった。そこでこの材料の軟化点を測定したところ、400℃であることが判った。このように、銅を主体として、いくつかの元素を添加することが望ましい。銅に添加する元素として、Zrの場合、0.015wt%以上0.15wt%の範囲が望ましい。添加量が0.015wt%未満の場合、軟化温度の上昇効果が少ない場合がある。また添加量が0.15wt%より多いと電気特性に影響を与える場合がある。また、Ni、Si、Zn、P等を添加することでも軟化温度を高くできる。この場合、Niは0.1wt%以上5wt%未満、Siは0.01wt%以上2wt%以下、Znは0.1wt%以上5wt%未満、Pは0.005wt%以上0.1wt%未満が望ましい。そしてこれらの元素は、この範囲で単独、もしくは複数を添加することで、銅素材の軟化点を高くできる。なお添加量がここで記載した割合より少ない場合、軟化点上昇効果が低い場合がある。またここで記載した割合より多い場合、導電率への影響の可能性がある。同様に、Feの場合0.1wt%以上5wt%以下、Crの場合0.05wt%以上1wt%以下が望ましい。これらの元素の場合も前述の元素と同様である。   Next, the material of the lead frame 100 will be described. The lead frame is preferably made mainly of copper. This is because copper has both excellent thermal conductivity and electrical conductivity. In order to improve the workability and thermal conductivity as a lead frame, the copper material used as the lead frame 100 is selected from a group of at least Sn, Zr, Ni, Si, Zn, P, Fe, etc. other than copper. It is desirable to use an alloy comprising at least one material. For example, an alloy containing Cu as a main component and Sn added thereto (hereinafter referred to as Cu + Sn) can be used. In the case of a Cu + Sn alloy, for example, by adding Sn to 0.1 wt% or more and less than 0.15 wt%, the softening temperature can be increased to 400 ° C. For comparison, the lead frame 100 was made using Sn-free copper (Cu> 99.96 wt%). However, although the electrical conductivity is low, distortion is generated particularly in the formed portion of the recess 112 in the completed heat dissipation board. There was a case. As a result of detailed examination, the softening point of the material is as low as about 200 ° C., so that the material is deformed to reliability (repetition of heat generation / cooling, etc.) after mounting a component (when soldering) or after mounting the LED 108. It was expected that there was a possibility. On the other hand, when a copper material of Cu + Sn> 99.96 wt% was used, it was not particularly affected by the heat generated by various mounted components and a plurality of LEDs. There was no effect on solderability and die bondability. Therefore, when the softening point of this material was measured, it was found to be 400 ° C. Thus, it is desirable to add some elements mainly composed of copper. In the case of Zr as an element added to copper, a range of 0.015 wt% or more and 0.15 wt% is desirable. When the amount added is less than 0.015 wt%, the effect of increasing the softening temperature may be small. On the other hand, if the amount added is more than 0.15 wt%, the electrical characteristics may be affected. Also, the softening temperature can be increased by adding Ni, Si, Zn, P or the like. In this case, Ni is preferably 0.1 wt% or more and less than 5 wt%, Si is 0.01 wt% or more and 2 wt% or less, Zn is 0.1 wt% or more and less than 5 wt%, and P is preferably 0.005 wt% or more and less than 0.1 wt%. . And these elements can make the softening point of a copper raw material high by adding single or multiple in this range. In addition, when there are few addition amounts than the ratio described here, the softening point raise effect may be low. Moreover, when there are more than the ratio described here, there exists a possibility of affecting the electrical conductivity. Similarly, in the case of Fe, 0.1 wt% or more and 5 wt% or less is desirable, and in the case of Cr, 0.05 wt% or more and 1 wt% or less are desirable. These elements are the same as those described above.

なおリードフレーム100に使う銅合金の引張り強度は、600N/mm2以下が望ましい。引張り強度が600N/mm2を超える材料の場合、リードフレーム100の加工性に影響を与える場合がある。またこうした引張り強度の高い材料は、その電気抵抗が増加する傾向にあるため、実施の形態1で用いるようなLED等の大電流用途には向かない場合がある。一方、引張り強度が600N/mm2以下(更にリードフレーム100に微細で複雑な加工が必要な場合、望ましくは400N/mm2以下)とすることでスプリングバック(必要な角度まで曲げても圧力を除くと反力によってはねかえってしまうこと)の発生を抑えられ、凹部112の形成精度を高められる。このようにリードフレーム材料としては、Cuを主体とすることで導電率を下げられ、更に柔らかくすることで加工性を高められ、更にリードフレーム100による放熱効果も高められる。なおリードフレーム100に使う銅合金の引張り強度は、10N/mm2以上が望ましい。これは一般的な鉛フリー半田の引張り強度(30〜70N/mm2程度)に対して、リードフレーム100に用いる銅合金はそれ以上の強度が必要なためである。リードフレーム100に用いる銅合金の引張り強度が、10N/mm2未満の場合、リードフレーム100にLED108や駆動用半導体部品、チップ部品等を半田付け実装する場合、半田部分ではなくてリードフレーム100部分で凝集破壊する可能性がある。 The tensile strength of the copper alloy used for the lead frame 100 is desirably 600 N / mm 2 or less. In the case of a material having a tensile strength exceeding 600 N / mm 2 , the workability of the lead frame 100 may be affected. Further, such a material having a high tensile strength tends to increase its electric resistance, so that it may not be suitable for high current applications such as LEDs used in the first embodiment. On the other hand, by setting the tensile strength to 600 N / mm 2 or less (and if the lead frame 100 requires fine and complicated processing, desirably 400 N / mm 2 or less), the springback (pressure even if bent to the required angle) If it is removed, the occurrence of rebound by reaction force) can be suppressed, and the formation accuracy of the recess 112 can be improved. As described above, as the lead frame material, the electrical conductivity can be lowered by using Cu as a main component, the workability can be improved by further softening, and the heat dissipation effect by the lead frame 100 can also be enhanced. The tensile strength of the copper alloy used for the lead frame 100 is desirably 10 N / mm 2 or more. This is because the copper alloy used for the lead frame 100 needs to have a strength higher than the tensile strength (about 30 to 70 N / mm 2 ) of general lead-free solder. When the tensile strength of the copper alloy used for the lead frame 100 is less than 10 N / mm 2 , when the LED 108, the driving semiconductor component, the chip component, or the like is soldered and mounted on the lead frame 100, the lead frame 100 portion instead of the solder portion May cause cohesive failure.

なおリードフレーム100の、放熱樹脂102から露出している面(LED108や、図示していないが制御用ICやチップ部品等の実装面)に、予め半田付け性を改善するように半田層や錫層を形成しておくことで、ガラエポ基板等に比べて熱容量が大きく半田付けしにくい、リードフレーム100に対する部品実装性を高められると共に、配線の錆び防止が可能となる。なおリードフレーム100の放熱樹脂102に接する面(もしくは埋め込まれた面)には、半田層は形成しないことが望ましい。このように放熱樹脂102と接する面に半田層や錫層を形成すると、半田付け時にこの層が柔らかくなり、リードフレーム100と放熱樹脂102の接着性(もしくは結合強度)に影響を与える場合がある。なお図1、図2において、半田層や錫層は図示していない。   It should be noted that a solder layer or tin is previously applied to the surface of the lead frame 100 exposed from the heat-dissipating resin 102 (the LED 108 or a mounting surface of a control IC or chip component (not shown)). By forming the layer, the heat capacity is larger than that of the glass-epoxy substrate and the like, and soldering can be improved, and the component mountability to the lead frame 100 can be improved, and the rust of the wiring can be prevented. It is desirable that no solder layer be formed on the surface (or embedded surface) of the lead frame 100 that is in contact with the heat radiation resin 102. When a solder layer or a tin layer is formed on the surface in contact with the heat radiation resin 102 in this manner, this layer becomes soft during soldering, which may affect the adhesion (or bond strength) between the lead frame 100 and the heat radiation resin 102. . 1 and 2, the solder layer and the tin layer are not shown.

金属製の金属板110としては、熱伝導の良いアルミニウム、銅またはそれらを主成分とする合金からできている。特に、本実施の形態では、金属板110の厚みを1mmとしているが、その厚みはバックライト等の仕様に応じて設計できる(なお金属板110の厚みが0.1mm以下の場合、放熱性や強度的に不足する可能性がある。また金属板110の厚みが50mmを超えると、重量面で不利になる)。金属板110としては、単なる板状のものだけでなく、より放熱性を高めるため、放熱樹脂102を積層した面とは反対側の面に、表面積を広げるためにフィン部(あるいは凹凸部)を形成しても良い。全膨張係数は8×10-6/℃〜20×10-6/℃としており、金属板110やLED108の線膨張係数に近づけることにより、基板全体の反りや歪みを小さくできる。またこれらの部品を表面実装する際、互いに熱膨張係数をマッチングさせることは信頼性的にも重要となる。また金属板110を他の放熱板(図示していない)にネジ止めできる。 The metal metal plate 110 is made of aluminum, copper, or an alloy containing them as a main component with good thermal conductivity. In particular, in the present embodiment, the thickness of the metal plate 110 is 1 mm, but the thickness can be designed according to the specifications of the backlight or the like (in addition, if the thickness of the metal plate 110 is 0.1 mm or less, heat dissipation and (If the thickness of the metal plate 110 exceeds 50 mm, it is disadvantageous in terms of weight.) The metal plate 110 is not only a plate-like one, but in order to further improve heat dissipation, a fin portion (or uneven portion) is provided on the surface opposite to the surface on which the heat radiating resin 102 is laminated in order to increase the surface area. It may be formed. The total expansion coefficient is set to 8 × 10 −6 / ° C. to 20 × 10 −6 / ° C. By bringing the coefficient of expansion close to the linear expansion coefficient of the metal plate 110 and the LED 108, warpage and distortion of the entire substrate can be reduced. In addition, when these components are surface-mounted, matching the thermal expansion coefficients with each other is also important in terms of reliability. Further, the metal plate 110 can be screwed to another heat radiating plate (not shown).

またリードフレーム100としては、銅を主体とした金属板を、少なくともその一部が事前に3次元の凸形状に打抜かれたものを用いることができる。そしてリードフレーム100の厚みは0.1mm以上1.0mm以下(更に望ましくは0.3mm以上0.5mm以下)が望ましい。これはLEDを制御するには大電流(例えば30A〜150Aであり、これは駆動するLEDの数によって更に増加する場合もある)が必要であるためである。またリードフレーム100の肉厚が0.10mm未満の場合、プレスが難しくなる場合がある。またリードフレーム100の肉厚が1mmを超えると、プレスによる打ち抜き時にパターンの微細化が影響を受ける場合がある。ここでリードフレーム100の代わりに銅箔(例えば、厚み10ミクロン以上50ミクロン以下)を使うことは望ましくない。本発明の場合、LEDで発生する熱は、リードフレーム100を通じて広く拡散されることになる。そのためリードフレーム100の厚みが厚いほど、リードフレーム100を介しての熱拡散が有効となる。一方、リードフレーム100の代わりに銅箔を用いた場合、銅箔の厚みがリードフレームに比べて薄い分、熱拡散しにくくなる可能性がある。   Further, as the lead frame 100, a metal plate mainly made of copper, at least a part of which is punched into a three-dimensional convex shape in advance, can be used. The thickness of the lead frame 100 is desirably 0.1 mm or greater and 1.0 mm or less (more desirably 0.3 mm or greater and 0.5 mm or less). This is because a large current (for example, 30 A to 150 A, which may further increase depending on the number of LEDs to be driven) is required to control the LEDs. Moreover, when the thickness of the lead frame 100 is less than 0.10 mm, pressing may be difficult. If the thickness of the lead frame 100 exceeds 1 mm, pattern miniaturization may be affected at the time of punching with a press. Here, it is not desirable to use a copper foil (for example, a thickness of 10 to 50 microns) instead of the lead frame 100. In the case of the present invention, the heat generated in the LED is widely diffused through the lead frame 100. Therefore, the greater the thickness of the lead frame 100, the more effective the thermal diffusion through the lead frame 100. On the other hand, when a copper foil is used instead of the lead frame 100, the thickness of the copper foil is thinner than that of the lead frame, which may make it difficult for heat diffusion.

次に従来例1として、リードフレーム100の代わりに、銅箔(厚み10ミクロン)を用いて、図1に示したようなサンプル試作を試みた。まず市販の銅箔を所定形状にパターニングした後、プレスで凸形状に加工し、図6のようにして第2の凸部114が形成された金属板110と、汚れ防止フィルム128の間にセットしようとした。しかしプレス加工した銅箔は柔らかくて、取り扱いが難しかった。   Next, as a conventional example 1, a sample prototype as shown in FIG. 1 was tried using a copper foil (thickness 10 μm) instead of the lead frame 100. First, after patterning a commercially available copper foil into a predetermined shape, it is processed into a convex shape by pressing, and is set between the metal plate 110 on which the second convex portion 114 is formed and the antifouling film 128 as shown in FIG. Tried. However, the pressed copper foil was soft and difficult to handle.

次に従来例2として、銅箔を転写体の上で所定パターンに形成し、凹部112を有しない板状の未硬化の放熱樹脂102の表面に貼り付けた。そして次にこの板状の未硬化の放熱樹脂102を、図6〜図7に示すように、凹部を有する金属板と汚れ防止フィルム128の間にセットし、表面に突起を有する金型126aを用いてプレスしながら加熱し、樹脂硬化させた。こうして放熱樹脂102に凹部112を形成すると共に、表面に貼り付けた薄い銅箔を放熱樹脂102の凹部形状に形成した。そしてこの銅箔の上に、LED108を実装し、放熱試験を行った。しかし銅箔はリードフレームに比べて厚みが薄いため、銅箔を介しての熱拡散の割合は少なかった。   Next, as Conventional Example 2, a copper foil was formed in a predetermined pattern on the transfer body, and was affixed to the surface of a plate-like uncured heat-dissipating resin 102 having no recess 112. Next, as shown in FIGS. 6 to 7, this plate-shaped uncured heat-dissipating resin 102 is set between a metal plate having a recess and the antifouling film 128, and a mold 126a having a projection on the surface is set. It was heated while being pressed to cure the resin. Thus, the recess 112 was formed in the heat-dissipating resin 102, and a thin copper foil attached to the surface was formed in the shape of the recess of the heat-dissipating resin 102. And LED108 was mounted on this copper foil, and the heat dissipation test was done. However, since the copper foil is thinner than the lead frame, the rate of thermal diffusion through the copper foil was small.

次に従来例3として、配線形状に打抜いただけのリードフレーム100(凹部状の3次元加工は行っていない、板厚は0.3mm)を用意し、これを従来例2で用意した板状の未硬化の放熱樹脂102の上に貼り付け、図6〜図7に示すようにして、リードフレーム100の凹部加工、金属板110の凹部加工、更に放熱樹脂102の成型加工を同時に行ってみた。しかしリードフレーム100や金属板110は硬いため、求めるような凹部112、凸部114を形成することはできなかった。   Next, as a conventional example 3, a lead frame 100 (not subjected to concave three-dimensional processing, plate thickness is 0.3 mm) prepared only in a wiring shape is prepared, and this is a plate shape prepared in the conventional example 2. 6 to 7, the recess processing of the lead frame 100, the recess processing of the metal plate 110, and the molding processing of the heat dissipation resin 102 were simultaneously performed as shown in FIGS. 6 to 7. . However, since the lead frame 100 and the metal plate 110 are hard, the required concave portion 112 and convex portion 114 cannot be formed.

一方、実施の形態3の場合、図6、図7に示すように金型126a、126bで事前に成型しておいた、凹部112を有するリードフレーム100、凸部114を有する金属板110を用いることになる。そのためリードフレーム100や金属板110として、厚みの厚い(例えば0.1mm〜1.0mmと、銅箔に比べて肉厚で曲がりにくいもの)を用いた場合でも、安価に高精度なものを所定の形状(打抜きや3次元的な加工も)に加工できる。そしてこうして予め加工成型したリードフレーム100や金属板110を、放熱樹脂102によって一体化することになるため、リードフレーム100と金属板110のショートを防止できる。   On the other hand, in the case of the third embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the lead frame 100 having the concave portion 112 and the metal plate 110 having the convex portion 114, which are preliminarily molded by the molds 126a and 126b, are used. It will be. Therefore, even when the lead frame 100 or the metal plate 110 is thick (for example, 0.1 mm to 1.0 mm and thick and difficult to bend compared to the copper foil), a highly accurate one is inexpensively specified. Can be processed into a shape (including punching and three-dimensional processing). Since the lead frame 100 and the metal plate 110 processed and molded in this way are integrated by the heat radiation resin 102, a short circuit between the lead frame 100 and the metal plate 110 can be prevented.

更に放熱樹脂102や、リードフレーム100、金属板110を加熱プレスする時の温度プロファイルを工夫することで、放熱樹脂102が軟化(粘度低下)し、互いを密着させる。このようにリードフレーム100や金属板110の成型工程と、放熱樹脂102による一体化工程を、別々に分けることによって厚みが厚くて放熱性の優れたリードフレーム100や金属板110を使った発光モジュールを安価に形成できる。   Further, by devising a temperature profile when the heat-dissipating resin 102, the lead frame 100, and the metal plate 110 are hot-pressed, the heat-dissipating resin 102 is softened (decrease in viscosity) and is brought into close contact with each other. Thus, by separating the molding process of the lead frame 100 and the metal plate 110 and the integration process using the heat radiation resin 102 separately, the light emitting module using the lead frame 100 and the metal plate 110 having a large thickness and excellent heat dissipation. Can be formed at low cost.

更に実施の形態3の場合、LED108が実装されたリードフレーム100に凹部112が形成され、この凹部112の壁面に形成されるリードフレーム100が、LED108から放射された光を反射させると共に、LED108から発生した熱はこの凹部112側面を介して、発光モジュール全体に拡散させることができ、発光効率を高めると共に、その放熱効果を更に高められる。このように金属よりなる反射面を、リードフレーム100が兼用することで、リードフレーム100と放熱樹脂102との接続面積を広げられるため、リードフレーム100から放熱樹脂102へ熱を伝えやすくできる。更に図1等で示したように、金属板110を予め凸部114に形成しておくことで、リードフレーム100と金属板110の間に形成された放熱樹脂102の厚みを薄く、均一にできるため、リードフレーム100→放熱樹脂102→金属板110への熱伝導性を高められることは言うまでもない。   Further, in the case of the third embodiment, the recess 112 is formed in the lead frame 100 on which the LED 108 is mounted, and the lead frame 100 formed on the wall surface of the recess 112 reflects the light emitted from the LED 108 and from the LED 108. The generated heat can be diffused throughout the light emitting module via the side surface of the recess 112, and the luminous efficiency is further enhanced and the heat dissipation effect is further enhanced. Since the lead frame 100 also serves as a reflective surface made of metal in this manner, the connection area between the lead frame 100 and the heat-dissipating resin 102 can be expanded, so that heat can be easily transferred from the lead frame 100 to the heat-dissipating resin 102. Further, as shown in FIG. 1 and the like, by forming the metal plate 110 on the convex portion 114 in advance, the thickness of the heat radiation resin 102 formed between the lead frame 100 and the metal plate 110 can be made thin and uniform. Therefore, it goes without saying that the thermal conductivity from the lead frame 100 to the heat radiation resin 102 to the metal plate 110 can be improved.

こうして、少なくとも一部に凸部114が形成された金属板110と、少なくとも一部に凹部112が形成された銅を主体とするリードフレーム100とが、前記凸部114と前記凹部112が嵌め込まれた状態で、無機フィラーと熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物とからなる絶縁層である放熱樹脂102によって固定され、前記凹部112の前記リードフレーム100上に2個以上の発光素子が実装され、前記リードフレーム100の一部が光反射面になる発光モジュールを提供する。   Thus, the metal plate 110 having at least a part of the protrusion 114 formed thereon and the lead frame 100 mainly composed of copper having at least a part of the recess 112 formed therein are fitted into the protrusion 114 and the recess 112. In this state, the heat dissipation resin 102, which is an insulating layer made of an inorganic filler and a resin composition containing a thermosetting resin, is fixed, and two or more light emitting elements are mounted on the lead frame 100 of the recess 112, A light emitting module in which a part of the lead frame 100 is a light reflecting surface is provided.

以上のように、本発明にかかる発光モジュールを用いることで、多数個の発光素子を、安定して点灯できるため、液晶TV等のバックライト以外に、プロジェクター、投光機器等の小型化、高演色化の用途にも適用できる。   As described above, since the light emitting module according to the present invention can be used to stably light a large number of light emitting elements, in addition to backlights such as liquid crystal TVs, projectors, projectors, etc. It can also be applied to color rendering applications.

実施の形態1における発光モジュールを示す上面図及び断面図Top view and cross-sectional view illustrating a light-emitting module according to Embodiment 1 実施の形態1における放熱メカニズムについて説明する上面図及び断面図Top view and cross-sectional view illustrating a heat dissipation mechanism in Embodiment 1 実施の形態2における発光モジュールの断面図Sectional drawing of the light emitting module in Embodiment 2 LEDを実装する凸部の形状を長丸(楕円、小判型等も含む)のドーナツ状とした発光モジュールの上面図Top view of a light emitting module in which the shape of a convex part for mounting an LED is an oval (including ellipse, oval type, etc.) donut shape 金属板の一部を凸状に加工する様子を説明する断面図Sectional drawing explaining a mode that a part of metal plate is processed into convex shape 発光モジュールの成型方法の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the shaping | molding method of a light emitting module 発光モジュールの成型方法の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the shaping | molding method of a light emitting module 従来の発光モジュールの一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the conventional light emitting module

符号の説明Explanation of symbols

100 リードフレーム
102 放熱樹脂
104 矢印
106 点線
108 LED
110 金属板
112 凹部
114 凸部
116 ヒートシンク
118 樹脂
120 レンズ
124 バリ
126 金型
128 汚れ防止フィルム
100 Lead frame 102 Heat radiation resin 104 Arrow 106 Dotted line 108 LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 Metal plate 112 Concave part 114 Convex part 116 Heat sink 118 Resin 120 Lens 124 Burr 126 Mold 128 Anti-stain film

Claims (14)

少なくとも一部に凸部が形成された金属板と、
少なくとも一部に凹部が形成された銅を主体とするリードフレームとが、
前記凸部と前記凸部が嵌め込まれた状態で、無機フィラーと熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物とからなる絶縁層によって固定され、
前記凹部の前記リードフレーム上に2個以上の発光素子が実装され、
前記リードフレームの一部が光反射面になる発光モジュール。
A metal plate having a convex part formed at least in part;
A lead frame mainly composed of copper having a recess formed at least in part,
In a state where the convex portion and the convex portion are fitted, it is fixed by an insulating layer comprising an inorganic filler and a resin composition containing a thermosetting resin,
Two or more light emitting elements are mounted on the lead frame of the recess,
A light emitting module in which a part of the lead frame is a light reflecting surface.
金属板とリードフレームの間に形成された絶縁層の厚みは50ミクロン以上500ミクロン以下である請求項1記載の発光モジュール。 The light emitting module according to claim 1, wherein the insulating layer formed between the metal plate and the lead frame has a thickness of 50 microns or more and 500 microns or less. リードフレームと金属板の間の絶縁層の厚みのバラツキは200ミクロン以下である請求項1記載の発光モジュール。 2. The light emitting module according to claim 1, wherein the variation in thickness of the insulating layer between the lead frame and the metal plate is 200 microns or less. リードフレームは、凸部を形成する側面の50%以上95%以下の面積を占める請求項1記載の発光モジュール。 The light emitting module according to claim 1, wherein the lead frame occupies an area of 50% or more and 95% or less of a side surface forming the convex portion. 複数個の発光素子は、少なくとも2種類以上の異なる発光色を有する発光素子である請求項1記載の発光モジュール。 The light emitting module according to claim 1, wherein the plurality of light emitting elements are light emitting elements having at least two kinds of different light emission colors. 複数個の発光素子の内、1個以上は発光色が白色である請求項1記載の発光モジュール。 The light emitting module according to claim 1, wherein at least one of the plurality of light emitting elements has a white emission color. リードフレームの厚みは0.10mm以上1.0mm以下で、少なくとも絶縁層と一体化される前にその一部が凸部を有する形状に加工されたものである請求項1記載の発光モジュール。 The light emitting module according to claim 1, wherein the lead frame has a thickness of 0.10 mm to 1.0 mm, and at least a part of the lead frame is processed into a shape having a convex portion before being integrated with the insulating layer. 前記絶縁層の熱伝導率が1W/(m・K)以上20W/(m・K)以下である請求項1に記載の発光モジュール。 The light emitting module according to claim 1, wherein the insulating layer has a thermal conductivity of 1 W / (m · K) to 20 W / (m · K). 無機フィラーは、Al23、MgO、BN、SiO2、SiC、Si34、及びAlNからなる群から選択される少なくとも一種を含む請求項1に記載の発光モジュール。 The light emitting module according to claim 1, wherein the inorganic filler includes at least one selected from the group consisting of Al 2 O 3 , MgO, BN, SiO 2 , SiC, Si 3 N 4 , and AlN. 熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及びイソシアネート樹脂からなる群から選択される少なくとも一種を含む請求項1に記載の発光モジュール。 The light emitting module according to claim 1, wherein the thermosetting resin includes at least one selected from the group consisting of an epoxy resin, a phenol resin, and an isocyanate resin. 絶縁層は白色である請求項1に記載の発光モジュール。 The light emitting module according to claim 1, wherein the insulating layer is white. 凸部の断面は、台形である請求項1に記載の発光モジュール。 The light emitting module according to claim 1, wherein a cross section of the convex portion is a trapezoid. Snは0.1wt%以上0.15wt%以下、Zrは0.015wt%以上0.15wt%以下、Niは0.1wt%以上5wt%以下、Siは0.01wt%以上2wt%以下、Znは0.1wt%以上5wt%以下、Pは0.005wt%以上0.1wt%以下、Feは0.1wt%以上5wt%以下である群から選択される少なくとも一種を含む銅を主体とするリードフレームを用いる請求項1記載の発光モジュール。 Sn is 0.1 wt% to 0.15 wt%, Zr is 0.015 wt% to 0.15 wt%, Ni is 0.1 wt% to 5 wt%, Si is 0.01 wt% to 2 wt%, Zn is Lead frame mainly composed of copper containing at least one selected from the group of 0.1 wt% to 5 wt%, P is 0.005 wt% to 0.1 wt%, and Fe is 0.1 wt% to 5 wt%. The light emitting module according to claim 1, wherein: 少なくとも一部に凸部が形成された金属板と、少なくとも一部に凹部が形成されたリードフレームとを、途中に絶縁樹脂を挟んだ状態で、互いに凸状部分を嵌め込むようにしてセットし、
更に前記リードフレームと金型の間に汚れ防止フィルムを挿入した状態で、プレスして前記絶縁樹脂を硬化し、前記金属板と前記リードフレームを固定した後、
前記リードフレームに発光素子を実装する発光モジュールの製造方法。
At least a part of the metal plate with a convex part and a lead frame with at least a part of the concave part are set so that the convex parts are fitted to each other with an insulating resin sandwiched in the middle,
Further, with the antifouling film inserted between the lead frame and the mold, pressing to cure the insulating resin, fixing the metal plate and the lead frame,
A method of manufacturing a light emitting module in which a light emitting element is mounted on the lead frame.
JP2005354404A 2005-12-08 2005-12-08 Light-emitting module and manufacturing method therefor Pending JP2007158208A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005354404A JP2007158208A (en) 2005-12-08 2005-12-08 Light-emitting module and manufacturing method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005354404A JP2007158208A (en) 2005-12-08 2005-12-08 Light-emitting module and manufacturing method therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007158208A true JP2007158208A (en) 2007-06-21

Family

ID=38242126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005354404A Pending JP2007158208A (en) 2005-12-08 2005-12-08 Light-emitting module and manufacturing method therefor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007158208A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2771916A4 (en) * 2011-10-27 2015-07-15 Seoul Semiconductor Co Ltd Light emitting diode package and light emitting module comprising the same
US9172020B2 (en) 2011-10-27 2015-10-27 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting diode package and light emitting module comprising the same
JP2020004776A (en) * 2018-06-25 2020-01-09 日亜化学工業株式会社 Package, light emitting device, and manufacturing methods thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2771916A4 (en) * 2011-10-27 2015-07-15 Seoul Semiconductor Co Ltd Light emitting diode package and light emitting module comprising the same
US9172020B2 (en) 2011-10-27 2015-10-27 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting diode package and light emitting module comprising the same
JP2020004776A (en) * 2018-06-25 2020-01-09 日亜化学工業株式会社 Package, light emitting device, and manufacturing methods thereof
JP7164804B2 (en) 2018-06-25 2022-11-02 日亜化学工業株式会社 PACKAGE, LIGHT-EMITTING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
US11581463B2 (en) 2018-06-25 2023-02-14 Nichia Corporation Package
US11935995B2 (en) 2018-06-25 2024-03-19 Nichia Corporation Light emitting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007214247A (en) Light-emitting module and method of manufacturing same
JP2007180320A (en) Light-emitting module and manufacturing method thereof
JP2007184542A (en) Light-emitting module, manufacturing method thereof, and backlight apparatus using same
JP2007194521A (en) Light-emitting module, and manufacturing method thereof
JP2007214249A (en) Light-emitting module and method of manufacturing same
JP2012074753A (en) Light emitting diode package
JP5103841B2 (en) Light emitting module and backlight device using the same
JP2007294506A (en) Heat dissipation substrate and its manufacturing method, and light emitting module using same, and indicating device
JP2007194519A (en) Light-emitting module, and manufacturing method thereof
JP2007184237A (en) Light-emitting module, its manufacturing method, and backlight device using light-emitting module
JP2007158209A (en) Light-emitting module and manufacturing method therefor
JP2007214475A (en) Heat disspating light-emitting component and method of manufacturing same
JP2007214472A (en) Edgelight and method of manufacturing same
JP2007184541A (en) Light-emitting module, manufacturing method thereof and backlight apparatus using same
JP2007214471A (en) Light-emitting module and method of manufacturing same
JP2007214474A (en) Edgelight and method of manufacturing same
JP2007180319A (en) Light-emitting module and manufacturing method thereof
JP4923700B2 (en) Heat dissipation substrate, manufacturing method thereof, light emitting module and display device using the same
JP2007184534A (en) Light-emitting module, manufacturing method thereof, and backlight apparatus using same
JP2007158211A (en) Light-emitting module and manufacturing method therefor
JP2007180318A (en) Light-emitting module and manufacturing method thereof
JP2007214248A (en) Light-emitting module and method of manufacturing same
JP2007158208A (en) Light-emitting module and manufacturing method therefor
JP2007184540A (en) Light-emitting module, manufacturing method thereof, and backlight apparatus using same
JP2007158210A (en) Light-emitting module and manufacturing method thereof