JP2007194520A

JP2007194520A - Light-emitting module, and manufacturing method thereof

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Publication number: JP2007194520A
Application number: JP2006013382A
Authority: JP
Inventors: Etsuo Tsujimoto; 悦夫辻本; Tetsuya Tsumura; 哲也津村; Kimiharu Nishiyama; 公治西山; Keiichi Nakao; 恵一中尾
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-01-23
Filing date: 2006-01-23
Publication date: 2007-08-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve processability by using a lead frame, an insulator, a light reflection material, a metal plate, and a reflection ring instead of a ceramic substrate. <P>SOLUTION: In a light-emitting module, one portion equivalent to the terminal of the lead frame 100 is set to be a thick section 114, further a light reflection material 104 is formed at one portion of the lead frame 100 where the lead frame 100 is formed, a light-emitting element 108 is packaged, and the lead frame 100 is integrally formed with the metal plate 112 machined to a recessed shape partially via a heat-conductive resin 102. Thus light emitted from the light-emitting element 108 is reflected by the light reflection material 104 and a reflection ring 116, and heat generated from the light-emitting element 108 is transferred to the metal plate 112 from the lead frame 100 via the heat-conductive resin 102, thus enhancing the luminous efficiency and heat radiation efficiency in the light-emitting module. <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９は、従来の発光モジュールの一例を示す断面図である。図９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９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. 9 is a cross-sectional view showing an example of a conventional light emitting module. In FIG. 9, 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. 9, 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 response to such needs, white LEDs and the like have limitations, and in recent years, red (red), green (green), and blue (blue) single-color light emitting elements, and further purple, orange, red purple, cobalt Attempts have been made to expand the color display range (specifically, the CIE color system, etc.) by adding a special color light emitting element that emits a special color such as blue.

こうしたニーズに対して、図９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部分の温度が上昇（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. 9 is used to meet such needs, while mounting each of these light emitting elements one by one in the concave portion of the ceramic substrate 1, a uniform mixed color (colored and white) 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.), and thus the temperature of the LED portion increases (for example, 40 ° C. → 50 ° C.) even if white balance is maintained. → 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９に示すように、ＬＥＤ等の発光素子２が一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製する（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製する）ことが難しくなる。 On the other hand, as shown in FIG. 9, 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 becomes difficult to produce a white color by mixing light (or to produce 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反射材と金属板と反射リングを使うことで、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 uses a lead frame, an insulator, a reflective material, a metal plate, and a reflective ring instead of a ceramic substrate, thereby providing a light-emitting module with good workability and a method for manufacturing the same. The purpose is to provide.

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、発光素子の光は反射リングで反射させる一方、前記発光素子で発生した熱はリードフレームから導熱樹脂を介して、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 mounts a light emitting element such as an LED directly on a lead frame having high heat dissipation, and reflects light from the light emitting element by a reflection ring, while generating heat generated by the light emitting element. Is transmitted from the lead frame to the heat radiating metal plate formed on the back surface through the heat conducting resin.

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）、図１（Ｃ）は、それぞれ図１（Ａ）の任意の部分での断面図である。図１において、１００はリードフレームであり、その一部は凹状に窪んでいる。１０２は導熱樹脂、１０４は光反射材、１０６は点線、１０８は発光素子であり、発光素子１０８はＬＥＤやレーザー等の発光素子である。また１１０は矢印、１１２は金属板、１１４は肉厚部、１１６は反射リングである。肉厚部１１４はリードフレーム１００の一部が肉厚になったものであり、リードフレーム１００の一部を肉厚とし、例えば図１（Ａ）に示すようにこの肉厚部１１４を発光モジュールの実装部、あるいは取付け部、電流供給部等とすることで、その取付け強度を高めると共に、肉厚部１１４を介して放熱効果を高めることができる。また反射リング１１６は、リードフレーム１００の上にリング状で（図１（Ａ）において発光素子１０８を囲むように）形成されている。そして実施の形態１では、金属板１１２の上に、導熱樹脂１０２を介して、更に光反射材１０４によって固定されたリードフレーム１００が絶縁、固定されることになる。そして発光素子１０８から発せられる光が、前記反射リング１１６で反射されることになる。 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 FIGS. 1B and 1C are FIGS. It is sectional drawing in arbitrary parts. In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a lead frame, and a part thereof is recessed in a concave shape. Reference numeral 102 denotes a heat conductive resin, 104 denotes a light reflecting material, 106 denotes a dotted line, 108 denotes a light emitting element, and the light emitting element 108 is a light emitting element such as an LED or a laser. Reference numeral 110 denotes an arrow, 112 denotes a metal plate, 114 denotes a thick portion, and 116 denotes a reflection ring. The thick part 114 is a part of the lead frame 100 which is thick. For example, as shown in FIG. 1A, the thick part 114 is formed as a light emitting module. By using the mounting portion, the mounting portion, the current supply portion, or the like, the mounting strength can be increased and the heat dissipation effect can be increased through the thick portion 114. The reflection ring 116 is formed in a ring shape on the lead frame 100 (so as to surround the light emitting element 108 in FIG. 1A). In the first embodiment, the lead frame 100 fixed by the light reflecting material 104 is further insulated and fixed on the metal plate 112 via the heat conducting resin 102. Then, light emitted from the light emitting element 108 is reflected by the reflection ring 116.

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、導熱樹脂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の位置で折れ曲がることで、図１（Ｂ）や図１（Ｃ）に示すような凹部（発光素子１０８や反射リング１１６が入る凹部）を形成する。そして発光素子１０８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（なお発光素子１０８は、必ずしも跨って実装される必要はない）。なお発光素子１０８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 conductive resin 102 in a state of being divided into a plurality of parts. A dotted line 106 indicates the bending position of the lead frame 100. As the lead frame 100 is bent at the position of the dotted line 106 in FIG. 1A, as shown in FIG. 1B and FIG. A recess (a recess into which the light emitting element 108 and the reflection ring 116 are inserted) is formed. The light emitting element 108 is formed so as to straddle the plurality of lead frames 100 (note that the light emitting element 108 does not necessarily have to be mounted straddling). Note that members such as a wire wire for mounting the light emitting element 108 (wire wire is in the case of wire bonding connection), conductive resin, solder (in the case of flip chip mounting, etc.) are not shown in FIG. .

なお複数のリードフレーム１００の発光素子１０８が実装される部分は、導熱樹脂１０２の代わりに、光反射材１０４で固定することで、更に光反射率を高めている。さらにリードフレーム１００の発光素子１０８は、図１（Ｂ）で示すように、反射リング１１６で囲まれている。 It should be noted that the portion where the light emitting elements 108 of the plurality of lead frames 100 are mounted is fixed by the light reflecting material 104 instead of the heat conducting resin 102, thereby further increasing the light reflectance. Further, the light emitting element 108 of the lead frame 100 is surrounded by a reflection ring 116 as shown in FIG.

次に図１（Ｂ）を用いて説明する。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の任意の位置における断面図に相当する。図１（Ｂ）において、リードフレーム１００の一部が肉厚部１１４となっている。そしてこの肉厚部１１４の一部は、導熱樹脂１０２に埋め込まれ、その一部は導熱樹脂１０２から外部に端子（例えば、取付け用端子、あるいは電流供給用端子として）として出ている。このように肉厚部１１４の一部を導熱樹脂１０２に埋め込むことで、発光モジュールを回路基板等に強固に固定できるため、使い勝手や信頼性を高められる。また発光素子１０８の周囲を囲むようにセットされたリング状（あるいはドーナツ状）の反射リング１１６によって、発光素子１０８から発せられた光は、矢印１１０で示すように反射され、発光効率を高める。 Next, description will be made with reference to FIG. FIG. 1B corresponds to a cross-sectional view at an arbitrary position in FIG. In FIG. 1B, a part of the lead frame 100 is a thick portion 114. A part of the thick portion 114 is embedded in the heat conducting resin 102, and a part of the thick part 114 protrudes from the heat conducting resin 102 to the outside as a terminal (for example, as a mounting terminal or a current supply terminal). By embedding a part of the thick portion 114 in the heat conducting resin 102 in this way, the light emitting module can be firmly fixed to the circuit board or the like, so that usability and reliability can be improved. In addition, light emitted from the light emitting element 108 is reflected as indicated by an arrow 110 by the ring-shaped (or donut-shaped) reflecting ring 116 set so as to surround the periphery of the light emitting element 108, thereby improving the light emission efficiency.

図１（Ｃ）は、図１（Ｂ）と同様に図１（Ａ）の任意の位置における断面図に相応する。図１（Ｃ）に示すように、発光素子１０８から発せられた光は、矢印１１０で示すように反射リング１１６で反射される。図１（Ｃ）に示すように、リードフレーム１００の間にも光反射材１０４を形成することで、発光素子１０８の近傍での光反射率を高めることができる。このため一つ一つが異なる発光色を有する発光素子を複数個、反射リング１１６で囲まれた面積内に実装した時でも、その混色（あるいは混色による白色の形成）を容易にできる。 1C corresponds to a cross-sectional view at an arbitrary position in FIG. 1A as in FIG. 1B. As shown in FIG. 1C, the light emitted from the light emitting element 108 is reflected by the reflecting ring 116 as indicated by an arrow 110. As shown in FIG. 1C, the light reflectance in the vicinity of the light emitting element 108 can be increased by forming the light reflecting material 104 between the lead frames 100. For this reason, even when a plurality of light emitting elements each having a different emission color are mounted within the area surrounded by the reflection ring 116, the color mixture (or white formation by color mixture) can be facilitated.

また図１（Ｂ）、図１（Ｃ）で示すように、リードフレーム１００の一部を肉厚部１１４とすることで、発光モジュールをプリント基板等に実装した時の機械強度を高められる。そのため、例えば液晶ＴＶ等のバックライトへ応用する場合、発光モジュールの取り付け作業性を高められる。 Further, as shown in FIGS. 1B and 1C, the mechanical strength when the light emitting module is mounted on a printed circuit board or the like can be increased by forming a part of the lead frame 100 as the thick portion 114. Therefore, for example, when applied to a backlight of a liquid crystal TV or the like, the mounting workability of the light emitting module can be improved.

次に図２を用いて、更に詳しく説明する。図２はリードフレームの形状を示す図であり、図１から反射リング１１６を除去したものに相当する。図２より、リードフレーム１００は、反射リング１１６の下にも形成されていることが判る。またリードフレーム１００の先端部（もしくは発光素子１０８が実装される部分近辺）は、光反射材１０４で固定されていることが判る（なお、図２において発光素子１０８は図示していない）。図２に示すように、リードフレーム１００の間にも光反射材１０４を形成することで、発光素子１０８の近傍での光反射率を高めることができる。このため一つ一つが異なる発光色を有する発光素子を複数個、リング状の光反射材１０４で囲まれた面積内に実装した時でも、その混色（あるいは混色による白色の形成）を容易にできる。 Next, a more detailed description will be given with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing the shape of the lead frame, which corresponds to a shape obtained by removing the reflection ring 116 from FIG. From FIG. 2, it can be seen that the lead frame 100 is also formed under the reflecting ring 116. Further, it can be seen that the leading end portion of the lead frame 100 (or the vicinity of the portion where the light emitting element 108 is mounted) is fixed by the light reflecting material 104 (note that the light emitting element 108 is not shown in FIG. 2). As shown in FIG. 2, the light reflectance in the vicinity of the light emitting element 108 can be increased by forming the light reflecting material 104 between the lead frames 100. For this reason, even when a plurality of light emitting elements each having a different light emission color are mounted within the area surrounded by the ring-shaped light reflecting material 104, the color mixture (or white formation by color mixture) can be facilitated. .

次に図３を用いて、発光素子１０８で発生した熱が拡散する様子を示す。図３は熱が拡散する様子を示す図であり、図１（Ａ）から、発光素子１０８を省いたものである。図３（Ａ）において、矢印１１０ａは、発光素子１０８（図３（Ａ）では図示していない）の熱の伝わる方向を示す矢印である。図３（Ａ）より、発光素子１０８（図３（Ａ）では図示していない）で発生した熱は、リードフレーム１００に沿って、矢印１１０ａの方向に拡散することが判る。 Next, FIG. 3 illustrates how heat generated in the light emitting element 108 is diffused. FIG. 3 is a diagram illustrating how heat is diffused, in which the light emitting element 108 is omitted from FIG. In FIG. 3A, an arrow 110a is an arrow indicating a direction in which heat is transmitted from the light-emitting element 108 (not illustrated in FIG. 3A). 3A that heat generated in the light-emitting element 108 (not shown in FIG. 3A) is diffused along the lead frame 100 in the direction of the arrow 110a.

図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の断面における熱の拡散の様子を示す断面図である。図３（Ｂ）において、発光素子１０８に発生した熱は、リードフレーム１００を矢印１１０ｂの方向に、リードフレーム１００の形状に沿って拡散することが判る。 FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating a state of heat diffusion in the cross section of FIG. In FIG. 3B, it can be seen that the heat generated in the light-emitting element 108 diffuses in the lead frame 100 in the direction of the arrow 110b along the shape of the lead frame 100.

図３（Ｃ）は、図３（Ａ）の断面における熱の拡散の様子を示す断面図である。図３（Ｃ）に示すように、リードフレーム１００に伝わった熱は、矢印１１０ｃが示すように、導熱樹脂１０２を介して、金属板１１２に拡散することが判る。 FIG. 3C is a cross-sectional view illustrating a state of heat diffusion in the cross section of FIG. As shown in FIG. 3C, it can be seen that the heat transferred to the lead frame 100 diffuses to the metal plate 112 through the heat conducting resin 102 as indicated by the arrow 110c.

なお導熱樹脂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（０．１ミクロン未満の場合、樹脂への分散が難しくなり、また１００ミクロンを超えると導熱樹脂１０２の厚みが厚くなり熱拡散性に影響を与える）。そのため導熱樹脂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Ａｌ₂Ｏ₃を混合したものを用いている。この大小２種類の粒径のＡｌ₂Ｏ₃を用いることによって、大きな粒径のＡｌ₂Ｏ₃の隙間に小さな粒径のＡｌ₂Ｏ₃を充填できるので、Ａｌ₂Ｏ₃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、導熱樹脂１０２の熱伝導率は５Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度となる。なお無機フィラーとしてはＡｌ₂Ｏ₃の代わりに、ＭｇＯ、ＢＮ、ＳｉＯ₂、ＳｉＣ、Ｓｉ₃Ｎ₄、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。 As the heat conducting resin 102, it is desirable to use a resin 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 becomes difficult to disperse in the resin, and if it exceeds 100 microns, the heat conductive resin 102 is used. Increases the thickness of the material, affecting the thermal diffusivity). Therefore, the amount of the inorganic filler in the heat conducting 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 conducting resin 102 is about 5 W / (m · K). 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。導熱樹脂１０２の厚みは、薄くすれば、リードフレーム１００に装着した発光素子１０８に生じる熱を金属板１１２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 conducting resin 102 is reduced, the heat generated in the light emitting element 108 attached to the lead frame 100 can be easily transferred to the metal plate 112, but conversely, the insulation breakdown voltage becomes a problem, and if it is too thick, the thermal resistance increases. In view of the withstand voltage and thermal resistance, the optimum thickness may be set to 50 microns or more and 1000 microns or less.

このように、実施の形態１では、導熱樹脂１０２としては熱伝導性の良いフィラーを、光反射材や反射リングには光反射性の優れたフィラーをそれぞれ添加することで、熱伝導性や光反射性（あるいは異なる単色光同士の混合による白色光の形成）を高めることになる。 As described above, in the first embodiment, a filler having good thermal conductivity is added as the heat conductive resin 102, and a filler having excellent light reflectivity is added to the light reflecting material and the reflecting ring, respectively. This increases the reflectivity (or the formation of white light by mixing different monochromatic lights).

なお、導熱樹脂１０２の色は、光反射材１０４同様に白色が望ましい。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。 Note that the color of the heat conducting resin 102 is desirably white, similar to the light reflecting material 104. 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.

なお反射リング１１６は、リング状（あるいはドーナツ状に）として、リードフレーム１００が形成する凹部内部にセットする。また反射リング１１６の側面の形状は、底部に向かって狭くなる形状が形成でき、光の反射効率を高めるためである。またその側面を放射状や二次曲線、三次曲線等とすることで、光の反射方向を最適化設計できることは言うまでもない。なお反射リング１１６は、金属光沢（いわゆるメタリック、あるいは鏡状）であってもよいが、単色光を混合して白色光を作る場合は、白色が望ましい。これは混色のためである。 The reflective ring 116 is set in a concave shape formed by the lead frame 100 in a ring shape (or a donut shape). Moreover, the shape of the side surface of the reflecting ring 116 can be formed so as to become narrower toward the bottom, thereby increasing the light reflection efficiency. In addition, it goes without saying that the light reflection direction can be optimized by making the side surfaces radial, quadratic curves, cubic curves or the like. The reflection ring 116 may be metallic luster (so-called metallic or mirror-like), but white is desirable when monochromatic light is mixed to produce white light. This is due to color mixing.

なお反射リング１１６はアルミナ等のセラミックで作製しても良いが、光反射材１０４を用いて成形したものであっても良い。 The reflecting ring 116 may be made of ceramic such as alumina, but may be formed using the light reflecting material 104.

（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製造方法の一例について、図４〜図５を用いて説明する。図４〜図５は、実施の形態２における発光モジュールの製造方法の一例を示す断面図であり、１１８は透明樹脂、１２０はレンズである。 (Embodiment 2)
Hereinafter, an example of the manufacturing method of the light emitting module in Embodiment 2 of this invention is demonstrated using FIGS. 4-5 is sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of the light emitting module in Embodiment 2, 118 is transparent resin and 120 is a lens.

図４（Ａ）は、リードフレーム１００の断面であり、リードフレーム１００の一部は、金型等で発光素子の実装部等がファインパターンに打抜かれている。なおリードフレーム１００の一部に肉厚部１１４を形成するには、圧延等の手法を用いることができる。例えば、銅を主体とする帯状の金属板の中央部を圧延ロール等によって連続的に薄くことができる。中央部が肉薄で、両端が肉厚（例えば図４（Ａ）の肉厚部１１４相当）のリードフレーム１００を形成できる。またこうしたリードフレーム１００の中央部（前記肉薄部分に相当）は、肉薄であるためより細かい（ファインな）パターンであっても金型等で打抜ける。このように一体物を絞ることで、肉厚部１１４を形成することで、電気的にも熱伝導的にも安定し、寸法精度の高いリードフレーム１００を形成できる。 FIG. 4A is a cross section of the lead frame 100, and a part of the lead frame 100 is stamped with a fine pattern on a mounting portion of a light emitting element with a mold or the like. In order to form the thick portion 114 in a part of the lead frame 100, a technique such as rolling can be used. For example, the central part of a strip-shaped metal plate mainly composed of copper can be continuously thinned by a rolling roll or the like. It is possible to form the lead frame 100 having a thin central portion and both ends being thick (for example, corresponding to the thick portion 114 in FIG. 4A). Further, since the central portion (corresponding to the thin portion) of the lead frame 100 is thin, even a finer (fine) pattern can be punched out with a mold or the like. By narrowing down the integrated body in this way, the thick portion 114 is formed, so that the lead frame 100 with high dimensional accuracy can be formed which is stable electrically and thermally conductive.

図４（Ｂ）は、リードフレーム１００の一部を、光反射材１０４で固定した様子を示す断面図である。リードフレーム１００の一部を、光反射材１０４で固定することで、リードフレームの変形やショートを防止できる。なお光反射材１０４としては、ＬＥＤチップ等の製造に使われる白色の樹脂を主体とした（必要に応じて白色顔料を添加した）樹脂材料を用いることができる。こうした部材は、射出成型できるため、リードフレーム１００の固定と同時に、リードフレーム１００の上に光反射部を形成できる。 FIG. 4B is a cross-sectional view showing a state in which a part of the lead frame 100 is fixed by the light reflecting material 104. By fixing a part of the lead frame 100 with the light reflecting material 104, it is possible to prevent the lead frame from being deformed or short-circuited. In addition, as the light reflecting material 104, a resin material mainly including a white resin used for manufacturing an LED chip or the like (a white pigment is added as necessary) can be used. Since such a member can be injection-molded, a light reflecting portion can be formed on the lead frame 100 simultaneously with the fixing of the lead frame 100.

図４（Ｃ）は、リードフレーム１００の一部を曲げた様子を示す。次に、導熱樹脂１０２を用いて、光反射材１０４が形成されたリードフレーム１００と、金属板１１２を一体化成型する。なおこの一体化成型において、金型を使ったプレス装置を使うことができる。また例えば８０℃〜２００℃の範囲で加熱することで、導熱樹脂１０２を金属板１１２と一体化した状態で硬化できる。 FIG. 4C shows a state in which a part of the lead frame 100 is bent. Next, the lead frame 100 on which the light reflecting material 104 is formed and the metal plate 112 are integrally molded using the heat conductive resin 102. In this integral molding, a press device using a mold can be used. Further, for example, by heating in the range of 80 ° C. to 200 ° C., the heat conducting resin 102 can be cured in an integrated state with the metal plate 112.

図４（Ｄ）は、導熱樹脂１０２によって、光反射材１０４が成型されたリードフレーム１００と金属板１１２が導熱樹脂１０２で固定された後の断面図である。そして発光素子１０８を矢印１１０ａに示すように実装する。次に図４（Ｅ）に示すようにして、発光素子１０８を実装する。なおここで発光素子１０８の実装は、半田実装、ワイヤーボンダーを使った実装、フリップチップ実装等、実装方法は任意のものを選ぶことができる。そして反射リング１１６を矢印１１０のように実装する。 FIG. 4D is a cross-sectional view after the lead frame 100 in which the light reflecting material 104 is molded and the metal plate 112 are fixed by the heat conductive resin 102 by the heat conductive resin 102. Then, the light emitting element 108 is mounted as indicated by an arrow 110a. Next, as shown in FIG. 4E, the light-emitting element 108 is mounted. Here, the light-emitting element 108 can be mounted by any method such as solder mounting, wire bonder mounting, or flip chip mounting. Then, the reflection ring 116 is mounted as indicated by an arrow 110.

次に図５に示すようにして光反射材１０４で囲われた部分に、透明樹脂１１８ａを流し込み、硬化させる。なお図５（Ａ）に示すように透明樹脂１１８ａは、反射リング１１６で囲まれた部分を適当に埋めればよい。また必要に応じて、反射リング１１６で囲まれた部分全体を透明樹脂１１８ａで覆うことができる。この場合、図５（Ｂ）に示すように、反射リング１１６から溢れた透明樹脂１１８ｃを、反射リング１１６とリードフレーム１００との隙間で受け止めるような構造（あるいはダム構造）とすることが望ましい。こうして樹脂封止の工程を安定化できる。 Next, as shown in FIG. 5, a transparent resin 118a is poured into the portion surrounded by the light reflecting material 104 and cured. As shown in FIG. 5A, the transparent resin 118a may be appropriately filled in the portion surrounded by the reflective ring 116. If necessary, the entire portion surrounded by the reflective ring 116 can be covered with the transparent resin 118a. In this case, as shown in FIG. 5B, it is desirable that the transparent resin 118c overflowing from the reflection ring 116 be received by a gap between the reflection ring 116 and the lead frame 100 (or a dam structure). Thus, the resin sealing process can be stabilized.

図５（Ｃ）は、透明樹脂１１８ｂの上にレンズ１２０をセットした状態を示す断面図である。このように溢れた透明樹脂１１８ｃを、反射リング１１６とリードフレーム１００との隙間で受け止めることで、レンズ１２０の実装性への影響を防止できる。 FIG. 5C is a cross-sectional view showing a state where the lens 120 is set on the transparent resin 118b. By receiving the overflowing transparent resin 118c in the gap between the reflection ring 116 and the lead frame 100, the influence on the mountability of the lens 120 can be prevented.

図６を用いて更に詳しく説明する。図６は反射リングの斜視図である。なお図６において反射リングで囲まれた発光素子１０８や、リードフレーム１００は図示していない。図６において１２２は溝部、１２４は突起部である。 This will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 6 is a perspective view of the reflecting ring. In FIG. 6, the light emitting element 108 and the lead frame 100 surrounded by the reflection ring are not shown. In FIG. 6, 122 is a groove part and 124 is a projection part.

図６（Ａ）に示すように、反射リング１１６の一部に、溝部１２２を形成しておくことで、透明樹脂１１８を矢印１１０ａのようにディスペンサー等を用いて投入した場合、余分な透明樹脂１１８を、矢印１１０ｂに示すようにして外部（図５（Ｂ）、図５（Ｃ）で説明した部分）に溜めることができる。 As shown in FIG. 6A, by forming a groove 122 in a part of the reflection ring 116, when the transparent resin 118 is poured using a dispenser or the like as indicated by an arrow 110a, an excess transparent resin is used. 118 can be stored outside (portion described with reference to FIGS. 5B and 5C) as indicated by an arrow 110b.

また図６（Ｂ）に示すように、反射リング１１６の一部に突起部１２４を形成することで、レンズ１２０を矢印１１０ｃのようにセットする場合での、位置合わせを確実にできる。なお必要に応じてレンズ１２０に突起部１２４に対応する凹部（図示していない）を形成することができる。 Further, as shown in FIG. 6B, by forming the protrusion 124 on a part of the reflection ring 116, the alignment can be ensured when the lens 120 is set as indicated by the arrow 110c. If necessary, a concave portion (not shown) corresponding to the protruding portion 124 can be formed in the lens 120.

なお発光素子１０８を覆う透明樹脂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、発光素子１０８が発熱し、熱膨張した際での発光素子１０８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、発光素子１０８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（金製ワイヤーが切断されにくくなる）。 Note that the transparent resin 118 that covers the light-emitting element 108 is preferably PMMA (polymethyl methacrylate) or a 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 light-emitting element 108 generates heat, and stress concentration at the connection portion between the light-emitting element 108 and the lead frame 100 when the thermal expansion occurs can be prevented. Similarly, stress concentration on the gold wire when the light emitting element 108 and the lead frame 100 are bonded and connected can be reduced (the gold wire is difficult to cut).

なお発光モジュール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発光素子１０８を使うことで演色性を高められ、一つの光反射材１０４で囲まれた領域内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１０８の内、１個以上の発光色が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）発光素子１０８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を介して個別に発光素子１０８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 light-emitting module is preferably a light-emitting element having at least one different emission color. Color rendering properties can be improved by using a plurality of light emitting elements 108 having different light emission colors, and a plurality of these can be mounted at a high density in a region surrounded by a single light reflecting material 104, thereby achieving a color mixing property of each other. Enhanced. In addition, one or more emission colors of the plurality of light emitting elements 108 may be white. As described above, in the configuration of the second embodiment, by utilizing the excellent heat dissipation, even the light emitting element 108 whose light emission efficiency is easily affected by the temperature (or the degree of influence is different) is affected by the temperature. Hateful. Needless to say, even when the temperature of the light emitting module itself rises, the light emitting elements 108 can be individually controlled via the lead frame 100.

（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他の製造方法の一例について、図７を用いて説明する。図７は実施の形態３における発光モジュールの製造方法の一例を示す断面図である。実施の形態２と実施の形態３の違いは、リードフレーム１００の側面と下面を光反射材１０４が覆うこと（実施の形態３に相当）と、リードフレーム１００の側面だけを光反射材１０４で覆うこと（実施の形態２に相当）である。実施の形態３に示すように、リードフレーム１００の側面と同時に下面も光反射材１０４で覆うことで、リードフレーム１００の変形を防止すると共に、リードフレーム１００と金属板１１２のショートを防止できる。これはリードフレーム１００と金属板１１２の間が、光反射材１０４と導熱樹脂１０２の多層によって絶縁されるためである。 (Embodiment 3)
Hereinafter, an example of another method for manufacturing the light emitting module according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing a light emitting module in the third embodiment. The difference between the second embodiment and the third embodiment is that the light reflecting material 104 covers the side surface and the lower surface of the lead frame 100 (corresponding to the third embodiment), and only the side surface of the lead frame 100 is the light reflecting material 104. Covering (corresponding to the second embodiment). As shown in the third embodiment, the lead frame 100 is covered with the light reflecting material 104 at the same time as the side surfaces thereof, whereby deformation of the lead frame 100 can be prevented and a short circuit between the lead frame 100 and the metal plate 112 can be prevented. This is because the lead frame 100 and the metal plate 112 are insulated by the multilayer of the light reflecting material 104 and the heat conductive resin 102.

図７（Ａ）はリードフレーム１００と光反射材１０４の断面図である。このようにリードフレーム１００を平面状とすることで、プレス等による微細加工（あるい微細打抜き）が容易となる。次に図７（Ｂ）に示すように、リードフレーム１００の裏面を光反射材１０４によって固定する。この工程において、射出成型等の手法を用いることができる。こうしてリードフレーム１００の変形を防止できる。次に図７（Ｃ）に示すようにリードフレーム１００の一部を曲げる。そして導熱樹脂１０２を用いて金属板１１２に固定する。また導熱樹脂１０２によるリードフレーム１００と金属板１１２の一体化成型において熱プレス等を用いることができる。なお図７（Ｄ）に示すように、導熱樹脂１０２ｂの一部を位置合わせ用に成型してもよい。（そして発光素子１０８を実装した後、透明樹脂１１４を注入する。この際、溢れた透明樹脂１１４ｂは、反射リング１１６とリードフレーム１００の隙間に貯めても良い。）また図７（Ｅ）に示すように、反射リングに突起部１２４等を設けることで、位置合わせを容易にする。またリードフレーム１００の凹部の内側にも、導熱樹脂１０２ｂを形成することで、反射リング１１６の位置合わせを容易にできる。 FIG. 7A is a cross-sectional view of the lead frame 100 and the light reflecting material 104. Thus, by making the lead frame 100 planar, fine processing (or fine punching) by a press or the like is facilitated. Next, as shown in FIG. 7B, the back surface of the lead frame 100 is fixed by a light reflecting material 104. In this step, a technique such as injection molding can be used. In this way, deformation of the lead frame 100 can be prevented. Next, as shown in FIG. 7C, a part of the lead frame 100 is bent. And it fixes to the metal plate 112 using the heat conductive resin 102. A heat press or the like can be used in the integral molding of the lead frame 100 and the metal plate 112 using the heat conductive resin 102. As shown in FIG. 7D, a part of the heat conductive resin 102b may be molded for alignment. (And after the light emitting element 108 is mounted, the transparent resin 114 is injected. At this time, the overflowing transparent resin 114b may be stored in the gap between the reflective ring 116 and the lead frame 100.) FIG. As shown, the projections 124 and the like are provided on the reflection ring to facilitate alignment. Further, by forming the heat conductive resin 102b inside the concave portion of the lead frame 100, the alignment of the reflection ring 116 can be facilitated.

（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４における発光モジュールの製造方法の一例について、図８を用いて説明する。 (Embodiment 4)
Hereinafter, an example of the manufacturing method of the light emitting module in Embodiment 4 of this invention is demonstrated using FIG.

図８は光反射樹脂の形状を利用して、放熱樹脂の厚み制御を行う一例を示す断面図である。 FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of controlling the thickness of the heat radiation resin using the shape of the light reflecting resin.

図８（Ａ）は、リードフレーム１００と光反射材１０４の一例を示す断面図である。図８（Ａ）において、光反射材１０４の下部はリードフレーム１００から下に露出して、金属板１１２との間のスペースを規定するスペーサ部１２６となる。そして光反射部１０４は、矢印１１０ａに示すように、リードフレーム１００に射出成型等により一体化させる。 FIG. 8A is a cross-sectional view illustrating an example of the lead frame 100 and the light reflecting material 104. In FIG. 8A, the lower part of the light reflecting material 104 is exposed downward from the lead frame 100 and becomes a spacer portion 126 that defines a space between the metal plate 112. The light reflecting portion 104 is integrated with the lead frame 100 by injection molding or the like as indicated by an arrow 110a.

図８（Ｂ）は、光反射材１０４とリードフレーム１００が一体化された様子を示す断面図であり、リードフレーム１００の下部には、スペーサ部１２６が突き出ている。なおスペーサ部１２６は上面図において（上面図は図示していないが）連続する必要はなく、島状（独立した突起状）であっても良い。 FIG. 8B is a cross-sectional view showing a state in which the light reflecting material 104 and the lead frame 100 are integrated, and a spacer portion 126 protrudes from the lower portion of the lead frame 100. Note that the spacer 126 does not need to be continuous in the top view (although the top view is not shown), and may have an island shape (independent protrusion shape).

図８（Ｃ）は、導熱樹脂１０２を用いて、リードフレーム１００と金属板１１２を一体化する様子を示す断面図である。矢印１１０ｂで示す方法に、金型（図示していない）を用いて光反射材１０４で加工部が変形しにくいように固定されたリードフレーム１００と、金属板１１２を放熱樹脂１０２によって一体化する。 FIG. 8C is a cross-sectional view showing a state in which the lead frame 100 and the metal plate 112 are integrated using the heat conductive resin 102. In the method indicated by the arrow 110b, the lead frame 100 fixed by the light reflecting material 104 so that the processed portion is not easily deformed using a mold (not shown) and the metal plate 112 are integrated by the heat radiation resin 102. .

図８（Ｄ）は一体化成型された後の断面図であり、光反射材１０４によって形成されたスペーサ部１２６によって、金属板１１２とリードフレーム１００との隙間が一定となり、その間に導熱樹脂１０２が充填される。このように導熱樹脂１０２の充填を、金属板１１２とスペーサ部１２６の間に行うことで、金属板１１２とリードフレーム１００との隙間精度を高められるため、導熱樹脂１０２の使用量を減らし、導熱樹脂１０２の薄層化が可能となり、熱伝導の効率を高めることができる。 FIG. 8D is a cross-sectional view after being integrally molded, and the gap between the metal plate 112 and the lead frame 100 is made constant by the spacer portion 126 formed by the light reflecting material 104, and the heat conducting resin 102 is interposed therebetween. Is filled. By filling the heat conductive resin 102 between the metal plate 112 and the spacer portion 126 in this way, the gap accuracy between the metal plate 112 and the lead frame 100 can be increased. The resin 102 can be thinned, and the efficiency of heat conduction can be increased.

このように光反射材１０４の一部を、リードフレーム１００の側面のみならず裏面も覆うようにすることで、リードフレーム１００の固定を確実化できると共に、リードフレーム１００と金属板１１２のショートを防止し、導熱樹脂１０２の薄層化が可能となる。 Thus, by covering a part of the light reflecting material 104 not only on the side surface but also the back surface of the lead frame 100, the lead frame 100 can be fixed securely, and the lead frame 100 and the metal plate 112 can be short-circuited. Therefore, the heat conducting resin 102 can be thinned.

次に、絶縁材料について更に詳しく説明する。導熱樹脂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、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＢＮ、ＳｉＯ₂、ＳｉＣ、Ｓｉ₃Ｎ₄、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。こうして導熱樹脂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 conducting resin 102 is composed of a filler and a resin. The filler is preferably an inorganic filler. The inorganic filler desirably contains at least one selected from the group consisting of Al ₂ O ₃ , MgO, 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, the heat conductive resin 102 having a thermal conductivity of 1 W / (m · K) or more and 20 W / (m · K) or less can be formed. 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。そのため導熱樹脂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Ａｌ₂Ｏ₃を混合したものを用いている。この大小２種類の粒径のＡｌ₂Ｏ₃を用いることによって、大きな粒径のＡｌ₂Ｏ₃の隙間に小さな粒径のＡｌ₂Ｏ₃を充填できるので、Ａｌ₂Ｏ₃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、導熱樹脂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、未硬化前の導熱樹脂１０２の成型性に影響を与える場合があり、導熱樹脂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 conducting resin 102 is filled at a high concentration of 70 to 95% by weight in order to increase the heat 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 conducting 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 unheated heat conducting resin 102 may be affected, and the adhesiveness between the heat conducting 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.

なお導熱樹脂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に装着した発光素子１０８に生じる熱を金属板１１２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。 If the thickness of the insulator made of the heat conducting resin 102 is reduced, the heat generated in the light emitting element 108 attached to the lead frame 100 can be easily transferred to the metal plate 112, but conversely, the withstand voltage becomes a problem. Since the thermal resistance increases, 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を作製したところ、導電率は低いが、出来上がった放熱基板において特に肉厚部１１４の形成部等に歪み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、発光素子１０８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％の銅系の素材を用いた場合、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％以下の範囲が望ましい。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 (hereinafter referred to as Cu + Sn) in which Cu is a main component and Sn is added thereto 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%). The electrical conductivity was low, but in the finished heat dissipation board, particularly, the formation portion of the thick portion 114 was distorted. It may occur. Therefore, when a detailed examination was made, the softening point of the material was as low as about 200 ° C., so that the reliability (repetition of heat generation / cooling, etc.) at the time of subsequent component mounting (soldering) or after mounting of the light-emitting element 108 was improved. It was expected that it could be deformed. On the other hand, when a copper-based material with 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% or less 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、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に発光素子１０８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, it will be repelled by the reaction force), and the formation accuracy 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 light emitting element 108, the driving semiconductor component, the chip component, etc. are soldered and mounted on the lead frame 100, the lead frame is not the solder portion. There is a possibility of cohesive failure at 100 parts.

なおリードフレーム１００の、導熱樹脂１０２から露出している面（発光素子１０８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へ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の導熱樹脂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。このように導熱樹脂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と導熱樹脂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 the solder layer so as to improve the solderability in advance on the surface of the lead frame 100 exposed from the heat conductive resin 102 (the light emitting element 108 or a mounting surface of a control IC or chip component (not shown)). By forming the tin 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 of the lead frame 100 that is in contact with the heat conductive resin 102 (or the embedded surface). When a solder layer or a tin layer is formed on the surface in contact with the heat conducting resin 102 in this way, this layer becomes soft during soldering, which may affect the adhesion (or bond strength) between the lead frame 100 and the heat conducting resin 102. . 1 and 2, the solder layer and the tin layer are not shown.

金属製の金属板１１２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１１２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１１２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１１２の厚みが５０ｍｍを超えると、重量面で不利になる）。金属板１１２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、導熱樹脂１０２を形成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。線膨張係数は８×１０^-6／℃〜２０×１０^-6／℃としており、金属板１１２や発光素子１０８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１１２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 112 is made of aluminum, copper, or an alloy containing them as a main component, which has good thermal conductivity. In particular, in the present embodiment, the thickness of the metal plate 112 is 1 mm, but the thickness can be designed according to the specifications of a backlight or the like (in addition, when the thickness of the metal plate 112 is 0.1 mm or less, heat dissipation and (If the thickness of the metal plate 112 exceeds 50 mm, it is disadvantageous in terms of weight.) The metal plate 112 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 conductive resin 102 is formed in order to increase the surface area. It may be formed. The linear expansion coefficient is 8 × 10 ⁻⁶ / ° C. to 20 × 10 ⁻⁶ / ° C. By bringing the coefficient of linear expansion close to the linear expansion coefficient of the metal plate 112 and the light emitting element 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 112 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用いることができる。そしてリードフレーム１００の肉厚部１１４以外の部分の厚みは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。このリードフレーム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。また肉厚部１１４以外のリードフレーム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 can be used. The thickness of the portion other than the thick portion 114 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. When the thickness of the lead frame 100 is less than 0.10 mm, pressing may be difficult. Further, if the thickness of the lead frame 100 other than the thick portion 114 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.

なおリードフレーム１００の肉厚部１１４は、他の部分（前述した肉厚部１１４で無い部分）に比べて０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の範囲でより厚いことが望ましい。肉厚部と他の部分との厚み差が０．１ｍｍ未満の厚み差であれば、肉厚部１１４を形成する効果が得られない場合がある。また３．０ｍｍを超えると、リードフレームとしての加工性に影響を与える場合がある。 The thick portion 114 of the lead frame 100 is desirably thicker in the range of 0.1 mm or more and 3.0 mm or less as compared with other portions (portions that are not the thick portion 114 described above). If the thickness difference between the thick portion and other portions is less than 0.1 mm, the effect of forming the thick portion 114 may not be obtained. If it exceeds 3.0 mm, the workability as a lead frame may be affected.

更に導熱樹脂１０２とリードフレーム１００と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、導熱樹脂が軟化（粘度低下）でき、リードフレーム１００を固定する光反射材１０４への影響も抑制できる。このようにリードフレーム１００の成型工程、射出成型でリードフレーム１００の隙間を光反射材１０４で充填する工程、リードフレーム１００と金属板１１２を導熱樹脂１０２で接着する工程等を、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を使った発光モジュールを安価に形成できる。 Furthermore, by devising a temperature profile when the heat conducting resin 102 and the lead frame 100 are heated and pressed, the heat conducting resin can be softened (decrease in viscosity), and the influence on the light reflecting material 104 that fixes the lead frame 100 can also be suppressed. In this way, the molding process of the lead frame 100, the process of filling the gap between the lead frames 100 with the light reflecting material 104 by injection molding, the process of bonding the lead frame 100 and the metal plate 112 with the heat conductive resin 102, etc. are separated separately. Thus, a light emitting module using a lead frame having a large thickness and excellent heat dissipation can be formed at low cost.

こうして金属板１１２と、前記金属板１１２の上の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導熱樹脂１０２と、前記導熱樹脂１０２を介して固定された、少なくとも一部に凹部と肉厚部１１４を有するリードフレーム１００と、前記リードフレーム１００を固定する光反射材１０４と、反射リング１１６からなり、前記リードフレーム１１０に実装された複数個の発光素子１０８の発光の一部が前記リードフレーム１００上に形成された反射リング１１６で反射される発光モジュールを提供する。 In this way, at least one of the heat conductive resin 102 which is an insulating layer made of the metal plate 112 and the resin composition containing the inorganic filler and the thermosetting resin on the metal plate 112, and is fixed via the heat conductive resin 102. A plurality of light emitting elements 108 mounted on the lead frame 110, each of which includes a lead frame 100 having a concave portion and a thick portion 114, a light reflecting material 104 for fixing the lead frame 100, and a reflective ring 116. The light emitting module is partially reflected by a reflective ring 116 formed on the lead frame 100.

更に金属板１１２と、前記金属板１１２の上の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導熱樹脂１０２と、前記導熱樹脂１０２を介して固定され、少なくとも一部に凹部と肉厚部１１４を有する銅を主体とするリードフレーム１００と、前記リードフレーム１００を固定する光反射材１０４と、反射リング１１６と、前記リードフレーム１００上に実装された複数個の発光素子１０８とからなり、前記発光素子１０８を保護する透明樹脂１１８の一部は、前記反射リング１１６と前記リードフレーム１００との間に溜まる構造を有している発光モジュールを提供する。 Furthermore, a heat conductive resin 102 which is an insulating layer made of a metal plate 112, a resin composition containing an inorganic filler and a thermosetting resin on the metal plate 112, and fixed through the heat conductive resin 102, at least partly A lead frame 100 mainly composed of copper having a concave portion and a thick portion 114 on the surface, a light reflecting material 104 for fixing the lead frame 100, a reflecting ring 116, and a plurality of light emitting elements mounted on the lead frame 100. A light emitting module having a structure in which a part of the transparent resin 118 including the element 108 and protecting the light emitting element 108 accumulates between the reflection ring 116 and the lead frame 100 is provided.

また少なくとも凹部と肉厚部１１４を有し、一部が光反射材１０４で固定されたリードフレーム１００と、金属板１１２の間に絶縁樹脂である導熱樹脂１０２を挟んだ状態で、金型にセットし、プレスして前記導熱樹脂１０２を硬化し、前記金属板１１２と、前記光反射材１０４で固定された前記リードフレーム１００を一体化した後、前記リードフレーム１００に発光素子１０８並びに反射リング１１６を実装することで発光モジュールを製造する。 In addition, the lead frame 100 having at least a concave portion and a thick portion 114, a part of which is fixed by the light reflecting material 104, and the heat conductive resin 102, which is an insulating resin, are sandwiched between the metal plate 112 and the mold. After setting and pressing to cure the heat conducting resin 102, the metal plate 112 and the lead frame 100 fixed by the light reflecting material 104 are integrated, and then the light emitting element 108 and the reflective ring are attached to the lead frame 100. A light emitting module is manufactured by mounting 116.

なお光反射材１０４としては、ＴｉＯ₂やＭｇＯ等の白色セラミック粉、あるいはガラス粉、マイクロガラスビーズ等の光反射の高い光反射粉を耐熱性の高い熱可塑性の樹脂中に分散させたものを使うことができる。なお光反射粉の光反射性として、屈折率を目安にできる。望ましくはガラスの屈折率（ｎｄ＝１．４４〜１．７０）より、更に高い屈折率を有する部材（もしくは粉）を光反射粉として用いることが望ましい。一例として、ＴｉＯ₂（合成ルチルのチタニア）の屈折率（ｎｄ＝２．６２〜２．９０）、ＳｒＴｉＯ₃（チタン酸ストロンチウム）の屈折率（ｎｄ＝２．４１）、ＧＧＧ（Ｇｄ₃Ｇａ₅Ｏ₁₂）の屈折率（ｎｄ＝２．０３）、ＺｒＳｉＯ₄（ハイタイプのジルコン）の屈折率（ｎｄ＝１．８３）、ＹＡＧ（Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂）の屈折率（ｎｄ＝１．８３）、Ａｌ₂Ｏ₃（合成コランダム）の屈折率（ｎｄ＝１．７３〜１．７７）、（ＭｇＯ）₂・（Ａｌ₂Ｏ₃）₅のスピネルの屈折率（ｎｄ＝１．７３）、ダイヤモンド（ｎｄ＝２．４２）からなる群から選択される少なくとも一種類を選ぶことができる。なお屈折率が高いほど、粉体に入った光を反射しやすくなるが、同時に粉体（あるいは素材）自体の透明度（あるいは結晶性、粒径、純度等）や、熱可塑性樹脂の屈折率も考慮することで、その光反射率を高められる。また光反射粉を熱可塑性樹脂に分散してなる光反射材１０４としては、表面実装用のＬＥＤ用のものを使うことも可能である。なお高屈折率粉は、ダイヤモンドを除いて熱伝導性が低いため、必要に応じて導熱樹脂に添加した無機フィラーを添加しても良い。こうすることで光反射材１０４の熱伝導を調整できる。またこうした市販の光反射材１０４を、リードフレーム１００との成型方法としては射出成型等の量産性の高いものを選ぶことができる。なお光反射材１０４の可視光領域における光反射率は９０％以上９９．９％以下が望ましい。光反射率が９０％未満の場合、光反射材１０４での反射効率に影響を与える。また光反射率を９９．９％より高くしようとすると、光反射材１０４が高価で特殊なものとなる可能性がある。また光反射材１０４は白色が望ましい。白色にすることで、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ等の単色光の混色を容易にする。 As the light reflecting material 104, white ceramic powder such as TiO ₂ or MgO, or light reflecting powder having high light reflection such as glass powder or micro glass beads is dispersed in a thermoplastic resin having high heat resistance. Can be used. In addition, a refractive index can be made into a standard as light reflectivity of light reflection powder. Desirably, a member (or powder) having a higher refractive index than the refractive index of glass (nd = 1.44 to 1.70) is desirably used as the light reflecting powder. As an example, the refractive index of TiO ₂ (synthetic rutile titania) (nd = 2.62 to 2.90), the refractive index of SrTiO ₃ (strontium titanate) (nd = 2.41), GGG (Gd ₃ Ga _5). O ₁₂ ) (nd = 2.03), ZrSiO ₄ (high type zircon) refractive index (nd = 1.83), YAG (Y ₃ Al ₅ O ₁₂ ) refractive index (nd = 1. 83), refractive index of Al ₂ O ₃ (synthetic corundum) (nd = 1.73 to 1.77), refractive index of spinel of (MgO) _2. (Al ₂ O ₃ ) ₅ (nd = 1.73) , At least one selected from the group consisting of diamond (nd = 2.42) can be selected. The higher the refractive index, the easier it is to reflect the light entering the powder. At the same time, the transparency (or crystallinity, particle size, purity, etc.) of the powder (or material) itself and the refractive index of the thermoplastic resin are also increased. By taking this into consideration, the light reflectance can be increased. Further, as the light reflecting material 104 obtained by dispersing light reflecting powder in a thermoplastic resin, it is possible to use a surface mounting LED. Since the high refractive index powder has low thermal conductivity except for diamond, an inorganic filler added to the heat conductive resin may be added as necessary. By doing so, the heat conduction of the light reflecting material 104 can be adjusted. In addition, as a method of molding such a commercially available light reflecting material 104 with the lead frame 100, a material having high mass productivity such as injection molding can be selected. Note that the light reflectance in the visible light region of the light reflecting material 104 is desirably 90% or more and 99.9% or less. When the light reflectance is less than 90%, the reflection efficiency at the light reflecting material 104 is affected. Further, if the light reflectance is made higher than 99.9%, the light reflecting material 104 may be expensive and special. The light reflecting material 104 is preferably white. By making it white, color mixing of monochromatic light such as Red, Green, Blue, etc. is facilitated.

また発光素子１０８は、光反射材１０４で囲まれた面積内でリードフレーム上に実装され、更に透明樹脂１１８ｂ等で覆うことで、発光素子１０８を保護できると共に、複数個の発光素子１０８の高密度ベア実装が可能となる。また複数個の発光素子１０８を高密度に実装することで、混色による白色を均一化しやすくなる。 In addition, the light emitting element 108 is mounted on the lead frame within the area surrounded by the light reflecting material 104, and further covered with a transparent resin 118b or the like, so that the light emitting element 108 can be protected and the light emitting elements 108 can Density bear mounting is possible. In addition, by mounting a plurality of light emitting elements 108 at a high density, it becomes easy to uniformize white color due to color mixing.

またこの場合、複数個の発光素子１０８の内、１個以上は発色光を白色とすることで、混色を容易にする効果が得られる。 Further, in this case, one or more of the plurality of light emitting elements 108 can obtain an effect of facilitating color mixing by making the colored light white.

また反射リング１１６としては白色のセラミック素子（アルミナ焼結体等）や金属材料、更には光反射材１０４を射出成型等によってリング状に成型したものを使うことができることは言うまでもない。 Needless to say, as the reflecting ring 116, a white ceramic element (alumina sintered body or the like), a metal material, or a light reflecting material 104 formed into a ring shape by injection molding or the like can be used.

なお発光素子１０８と反射リング１１６の実装の順番は、工程に応じて変更することができることは言うまでもない。 Needless to say, the mounting order of the light emitting element 108 and the reflecting ring 116 can be changed according to the process.

なお、光反射材１０４として、例えばポリカーボネート樹脂に白色顔料を分散したものを使って、射出成型することができる。特にポリカーボネート樹脂の場合、射出成型する前に、充分乾燥させることが望ましい。これはポリカーボネート樹脂が親水性樹脂であり、空気中の水分を吸収しているためである。そのため、乾燥することなく、射出成型を行うと、成型中に樹脂の加水分解反応が発生し、樹脂の分子量が低下して成型体の品質に影響を与える場合がある。そのため乾燥は、１００℃以上（望ましくは１１０℃〜１３０℃で、４〜６時間行うことが望ましい）で行うことが望ましい。また成型温度２５０℃〜３００℃の範囲が、金型温度は５０℃〜１２０℃の間が望ましい。この範囲より温度が低い場合は、成形性に影響を与える場合がある。また成型温度がこの範囲より高い場合、成形性や成型体の樹脂の物性に影響を与える場合がある。 The light reflecting material 104 can be injection molded using, for example, a polycarbonate resin in which a white pigment is dispersed. In particular, in the case of polycarbonate resin, it is desirable that the resin is sufficiently dried before injection molding. This is because the polycarbonate resin is a hydrophilic resin and absorbs moisture in the air. Therefore, if injection molding is performed without drying, a hydrolysis reaction of the resin may occur during molding, and the molecular weight of the resin may decrease, affecting the quality of the molded body. Therefore, the drying is desirably performed at 100 ° C. or higher (desirably performed at 110 ° C. to 130 ° C. for 4 to 6 hours). The molding temperature is preferably in the range of 250 ° C to 300 ° C, and the mold temperature is preferably in the range of 50 ° C to 120 ° C. If the temperature is lower than this range, the moldability may be affected. When the molding temperature is higher than this range, the moldability and the physical properties of the resin of the molded body may be affected.

光反射材１０４用の樹脂としては、他にＰＰＳや液晶ポリマーを選ぶことができる。こうした樹脂（例えば液晶ポリマー）の場合、射出温度は３４０℃前後（望ましくは２７０℃以上３８０℃以下が望ましい。この温度域未満は射出成型性に影響を与える場合があり、この温度域より高い場合は樹脂に影響を与える場合がある）が望ましい。また同様に金型を１００℃前後（望ましくは５０℃以上１３０℃以下、この温度域より低い場合は成形性に影響を与える場合がある。またこの温度域より高い場合も同様である）に加熱することが望ましい。またここに添加する白色顔料としては、ＴｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ_3、ＭｇＯ等を用いることができる。なおこれら顔料の粒径は１０ミクロン以下０．０１ミクロン以上（望ましくは５ミクロン以下０．１ミクロン以上）が望ましい。１０ミクロンより大きい場合、成形性に影響を与える場合がある。また粒径が０．０１ミクロン未満の場合、粉体の比表面積が大きくなりすぎ、射出成型時の流動性に影響を与える場合がある。 In addition, PPS and liquid crystal polymer can be selected as the resin for the light reflecting material 104. In the case of such a resin (for example, a liquid crystal polymer), the injection temperature is around 340 ° C. (desirably 270 ° C. or more and 380 ° C. or less. If the temperature range is lower than this temperature range, the injection moldability may be affected. May affect the resin). Similarly, the mold is heated to around 100 ° C. (preferably 50 ° C. or more and 130 ° C. or less, which may affect the moldability if it is lower than this temperature range. The same applies if it is higher than this temperature range). It is desirable to do. Examples of the white pigment to be added here may be used _{_{_{TiO 2, Al 2 O 3,}}} MgO or the like. The particle diameter of these pigments is preferably 10 microns or less and 0.01 microns or more (preferably 5 microns or less and 0.1 microns or more). If it is larger than 10 microns, the moldability may be affected. On the other hand, when the particle size is less than 0.01 micron, the specific surface area of the powder becomes too large, which may affect the fluidity during injection molding.

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 リードフレームの形状を示す図Diagram showing the shape of the lead frame 熱が拡散する様子を示す図Diagram showing how heat diffuses 実施の形態２における発光モジュールの製造方法の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of the light emitting module in Embodiment 2. 実施の形態２における発光モジュールの製造方法の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of the light emitting module in Embodiment 2. 反射リングの斜視図Reflective ring perspective view 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を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of the light emitting module in Embodiment 3. 光反射樹脂の形状を利用して、放熱樹脂の厚み制御を行う一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example which performs thickness control of heat radiation resin using the shape of light reflection resin 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

Explanation of symbols

１００リードフレーム
１０２導熱樹脂
１０４光反射材
１０６点線
１０８発光素子
１１０矢印
１１２金属板
１１４肉厚部
１１６反射リング
１１８透明樹脂
１２０レンズ
１２２溝部
１２４突起部
１２６スペーサ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Lead frame 102 Thermal conductive resin 104 Light reflecting material 106 Dotted line 108 Light emitting element 110 Arrow 112 Metal plate 114 Thick part 116 Reflecting ring 118 Transparent resin 120 Lens 122 Groove part 124 Projection part 126 Spacer part

Claims

A metal plate,
An insulating layer comprising an inorganic filler on the metal plate and a resin composition containing a thermosetting resin;
A lead frame having a recess and a thick part at least partially fixed via the insulating layer;
It consists of a light reflecting material that fills the gap between the lead frames, and a reflecting ring,
A light emitting module having a structure in which a part of light emitted from a plurality of light emitting elements mounted on the lead frame is reflected forward by the reflection ring.

A metal plate,
An insulating layer comprising an inorganic filler on the metal plate and a resin composition containing a thermosetting resin;
A lead frame mainly composed of copper, which is fixed via the insulating layer and has at least a recess and a thick part;
A light reflecting material that fills the gap between the lead frames, a reflecting ring,
A plurality of light emitting elements mounted on the lead frame;
A light emitting module having a structure in which a part of the resin protecting the light emitting element accumulates between the reflection ring and the lead frame.

3. 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 to 500 microns.

The light emitting material according to claim 1, wherein the light reflecting material has a light reflectance of 90% or more and 99.9% or less in a visible light region in which light reflecting powder is dispersed in a resin. module.

3. The light emitting module according to claim 1, wherein the light emitting element is mounted on the lead frame within an area surrounded by the light reflecting material, and is further protected by a resin.

3. The light emitting module according to claim 1, wherein a plurality of light emitting elements each having a different emission color are mounted in an area surrounded by a reflection ring.

The light emitting module according to claim 1, wherein at least one of the plurality of light emitting elements has a white emission color.

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 concave shape before being integrated with the insulating layer. The light emitting module as described.

The light emitting module according to claim 1, wherein the thermal conductivity of the insulating layer is 1 W / (m · K) or more and 20 W / (m · K) or less.

The inorganic filler contains at least one selected from the group consisting of Al ₂ O ₃ , MgO, BN, SiO ₂ , SiC, Si ₃ N ₄ , and AlN, according to claim 1 or 2. Light emitting module.

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.

The light emitting module according to claim 1, wherein the insulating layer is white.

The light emitting module according to claim 1, wherein the reflective material is white.

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 the light emitting module is used.

The light emitting module according to claim 1, wherein a part of the light reflecting material covers not only the side surface of the lead frame but also the back surface.

The light emitting module according to claim 1, wherein a part of the light reflecting material forms a spacer that holds a gap between the lead frame and the metal plate.

A lead frame having at least a concave portion and a thick portion, and a part of which is fixed by a light reflecting material;
Set in a mold with an insulating resin sandwiched between metal plates,
Press to cure the insulating resin,
After integrating the metal plate and the lead frame fixed with the light reflecting material,
A method of manufacturing a light emitting module, wherein a light emitting element and a reflective ring are mounted on the lead frame.