JP2007194522A - Light-emitting module, and manufacturing method thereof - Google Patents

Light-emitting module, and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2007194522A
JP2007194522A JP2006013384A JP2006013384A JP2007194522A JP 2007194522 A JP2007194522 A JP 2007194522A JP 2006013384 A JP2006013384 A JP 2006013384A JP 2006013384 A JP2006013384 A JP 2006013384A JP 2007194522 A JP2007194522 A JP 2007194522A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
resin
lead frame
light
emitting module
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
JP2006013384A
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 JP2006013384A priority Critical patent/JP2007194522A/en
Publication of JP2007194522A publication Critical patent/JP2007194522A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve processability by using a lead frame, an insulator, a light reflection material, and a metal plate instead of a ceramic substrate. <P>SOLUTION: In a light-emitting module, the lead frame 100 fixed by a wall section 116 made of a light reflection resin 104, and the metal plate 112 for radiating heat are formed integrally via a heat-conductive resin 102. Thus 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, light generated from the light-emitting element 108 is reflected to the front by the light reflection resin 104 exposed to the gap between the lead frames 100, and a reflection ring 114 that can be attached later after packaging the light-emitting element 108, 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。しかしセラミック素子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 element 1 is difficult to process and expensive, there has been a demand for a heat dissipation substrate that is cheaper 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 provides a light-emitting module with good processability and a method for manufacturing the same by using a lead frame, an insulator, a reflector, and a metal plate instead of a ceramic substrate. For the purpose.

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、発光素子の光はリング状の反射材で反射させる一方、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 ring-shaped reflecting material. The generated heat 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、102は導熱樹脂、104は光反射樹脂、106は補助線である。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は反射リング、116は壁部である。そして補助線106aは反射リング114の、補助線106bはリードフレーム100の屈曲部を意味する。壁部116は、光反射率の高い光反射樹脂104で形成されている。そして反射リング114は、発光素子108を、例えばドーナツ状に取り囲み、発光素子108から発せられる光を、図1(B)、図1(C)に示す矢印110のように前方に反射する。また壁部116は、図1(A)において四角形の囲い状に形成されているが、この形状以外にドーナツ状等であっても良い。これは壁部116の機能が、図5や図6で示すように、反射リング114から漏れた樹脂(図4や図5で説明する透明樹脂118に相当)を溜める役割だからである。   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, 100 is a lead frame, 102 is a heat conducting resin, 104 is a light reflecting resin, and 106 is an auxiliary line. Reference numeral 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 reflection ring, and 116 denotes a wall portion. The auxiliary line 106 a means the reflecting ring 114, and the auxiliary line 106 b means the bent part of the lead frame 100. The wall 116 is made of a light reflecting resin 104 having a high light reflectance. The reflection ring 114 surrounds the light emitting element 108 in, for example, a donut shape, and reflects light emitted from the light emitting element 108 forward as indicated by an arrow 110 shown in FIGS. 1B and 1C. Moreover, although the wall part 116 is formed in the square enclosure shape in FIG. 1 (A), it may be donut shape etc. besides this shape. This is because the function of the wall portion 116 is to play a role of collecting the resin leaked from the reflection ring 114 (corresponding to the transparent resin 118 described with reference to FIGS. 4 and 5) as shown in FIGS.

反射リング114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。なお反射リング114は、光反射樹脂104や光反射樹脂104からなる壁部116と一体化されたものではなく、取り外し可能なものである。このように反射リング114を取り外し可能とすることで、発光素子108をリードフレーム100の上に実装した後で、反射リング114を、前記発光素子108を囲むように実装できる。このように反射リング114を発光素子108の実装後でセットすることで、反射リング114が邪魔することなく、発光素子108をリードフレーム100の上に高密度、高速で実装できる。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、更に光反射樹脂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。そしてこのリードフレーム100に実装された発光素子108から発せられる光は、前記反射リング114や、リードフレーム100同士の隙間の光反射樹脂104によって、高効率で前方に反射される。   The reflection ring 114 is formed on the lead frame 100 in a ring shape (so as to surround the light emitting element 108 in FIG. 1A). The reflecting ring 114 is not integrated with the light reflecting resin 104 or the wall portion 116 made of the light reflecting resin 104 but is removable. By making the reflective ring 114 removable in this way, the reflective ring 114 can be mounted so as to surround the light emitting element 108 after the light emitting element 108 is mounted on the lead frame 100. By setting the reflection ring 114 after mounting the light emitting element 108 in this manner, the light emitting element 108 can be mounted on the lead frame 100 at high density and high speed without the reflection ring 114 interfering. In the first embodiment, the lead frame 100 fixed by the light reflecting resin 104 is further insulated and fixed on the metal plate 112 via the heat conductive resin 102. The light emitted from the light emitting element 108 mounted on the lead frame 100 is reflected forward with high efficiency by the reflection ring 114 and the light reflecting resin 104 in the gap between the lead frames 100.

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によって互いに絶縁されている。そしてリードフレーム100は、複数本のリードフレーム100の隙間に充填された光反射樹脂104や、光反射樹脂104からなる壁部116によって補強されている。補助線106aは反射リング114の斜面等を示すものである。補助線106bはリードフレーム100の折れ曲り位置を示すものであり、例えば図1(B)や図1(C)において、導熱樹脂102から外に伸びたリードフレーム100が、プリント配線基板等に取り付けやすいように、曲がっていることを意味する。   First, description will be made with reference to FIG. In FIG. 1A, the lead frame 100 is divided into a plurality of parts and insulated from each other by a heat conductive resin 102. The lead frame 100 is reinforced by a light reflecting resin 104 filled in a gap between the plurality of lead frames 100 and a wall portion 116 made of the light reflecting resin 104. The auxiliary line 106a indicates the slope of the reflecting ring 114 and the like. The auxiliary line 106b indicates the bending position of the lead frame 100. For example, in FIGS. 1B and 1C, the lead frame 100 extending outward from the heat conducting resin 102 is attached to a printed wiring board or the like. To be easy, it means that it is bent.

図1(A)において、壁部116で囲まれた中に、反射リング114が形成され、反射リング114の中に露出したリードフレーム100の上に、複数の発光素子108が実装されている。そして発光素子108から発せられる光が、リードフレーム100の表面、リードフレーム100間に露出した光反射樹脂104の表面、反射リング114によって、前方に高効率で反射される。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)。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。   In FIG. 1A, a reflection ring 114 is formed in a wall 116, and a plurality of light emitting elements 108 are mounted on the lead frame 100 exposed in the reflection ring 114. Light emitted from the light emitting element 108 is reflected forward with high efficiency by the surface of the lead frame 100, the surface of the light reflecting resin 104 exposed between the lead frames 100, and the reflection ring 114. 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). Similarly, 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、光反射樹脂104で固定されている。またリードフレーム100の発光素子108が実装された部分の周囲は、光反射樹脂104からなるリング状の反射リング114で囲まれており、発光素子108から発せられた光は、リードフレーム同士の隙間に形成された光反射樹脂104のみならず、前記リング状の反射リング114で前方へ反射される。その結果、発光効率が上がる。   Note that portions of the plurality of lead frames 100 where the light emitting elements 108 are mounted are fixed by a light reflecting resin 104 instead of the heat conducting resin 102. Further, the periphery of the portion of the lead frame 100 where the light emitting element 108 is mounted is surrounded by a ring-shaped reflecting ring 114 made of the light reflecting resin 104, and the light emitted from the light emitting element 108 passes through the gap between the lead frames. The light is reflected forward by the ring-shaped reflection ring 114 as well as the light reflection resin 104 formed in the above. As a result, the luminous efficiency increases.

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の一部が折れ曲がっているが、これは本発明の発光モジュールをプリント配線基板等(プリント配線基板等は図示していない)に取り付けるための端子部に相当し、必要に応じて折り曲げられる。   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 bent, which corresponds to a terminal portion for attaching the light emitting module of the present invention to a printed wiring board or the like (a printed wiring board or the like is not shown). And can be bent as necessary.

図1(B)において、リードフレーム100の上に実装された発光素子108から発せられた光(矢印110で示している)が、光反射樹脂104によって前方に反射されることがわかる。またリードフレーム100は、導熱樹脂102を介して金属板112に固定されている。図1(B)において、リードフレーム100と導熱樹脂102の間に光反射樹脂104は形成していない。これは光反射樹脂104によって発生する、リードフレーム100から導熱樹脂102を介して金属板112への熱伝導への影響を抑えるためである。   In FIG. 1B, it can be seen that light (indicated by an arrow 110) emitted from the light emitting element 108 mounted on the lead frame 100 is reflected forward by the light reflecting resin 104. Further, the lead frame 100 is fixed to the metal plate 112 via a heat conductive resin 102. In FIG. 1B, the light reflecting resin 104 is not formed between the lead frame 100 and the heat conducting resin 102. This is to suppress the influence on the heat conduction from the lead frame 100 to the metal plate 112 through the heat conducting resin 102, which is generated by the light reflecting resin 104.

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で示すように光反射樹脂104で形成された反射リング114で反射される。図1(C)に示すように、リードフレーム100の間にも光反射樹脂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、リング状の光反射樹脂104(あるいは反射リング114)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, light emitted from the light emitting element 108 is reflected by a reflection ring 114 formed of a light reflecting resin 104 as indicated by an arrow 110. As shown in FIG. 1C, by forming the light reflecting resin 104 between the lead frames 100, the light reflectance in the vicinity of the light emitting element 108 can be increased. 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 ring-shaped light reflecting resin 104 (or the reflection ring 114), the mixed color (or white color due to the mixed color) can be obtained. Formation) can be facilitated.

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114、壁部116、発光素子108等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、リング状の反射リング114や壁部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、光反射樹脂104で固定されていることがわかる。   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 structure obtained by removing the reflection ring 114, the wall 116, the light emitting element 108, and the like from FIG. From FIG. 2, it can be seen that the lead frame 100 is also formed under the ring-shaped reflecting ring 114 and the wall 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 resin 104.

図2に示すように、リードフレーム100の間にも光反射樹脂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、リング状の反射リング114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。   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 resin 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 ring-shaped reflection ring 114, 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3(A)は図1(A)から、発光素子108他を省いたもので、図2に相当する。図3(A)において、矢印110aは、発光素子108(図3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 showing how heat is diffused. FIG. 3A is a diagram in which the light emitting element 108 and the like are omitted from FIG. 1A, and corresponds to 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. 3). 3A that heat generated in the light emitting element 108 (not shown in FIG. 3) 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)より、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. 3B that heat generated in the light-emitting element 108 diffuses along the shape of the lead frame 100 in the direction of the arrow 110b.

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)より、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. From FIG. 3C, it can be seen that the heat transmitted to the lead frame 100 is diffused to the metal plate 112 through the heat conducting resin 102 as indicated by an 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、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Al23の代わりに、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。 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、光反射樹脂104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。   Thus, in Embodiment 1, by adding a filler having good thermal conductivity as the heat conductive resin 102 and a filler having excellent light reflectivity to the light reflecting resin 104, respectively, thermal conductivity and light reflecting property are added. (Or the formation of white light by mixing different monochromatic lights).

なお、導熱樹脂102の色は、白色が望ましい。導熱樹脂102も白色にすることで、光反射樹脂で反射しきれなかった光を前方に反射できる。   Note that the color of the heat conducting resin 102 is desirably white. By making the heat conducting resin 102 white, light that cannot be reflected by the light reflecting resin can be reflected forward.

なお反射リング114は、リング状(あるいはドーナツ状に)とすることが望ましい。これは光反射の効率を高めるためである。また反射リング114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るが、これは光の反射効率を高めるためである。また反射リング114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できることは言うまでもない。なお反射リング114は、光反射樹脂104と同じ材料で作製することも可能である。同じ材料を用いた場合、反射リング114を射出成型等の方法で、高精度に作製できる。また反射リング114は、光反射樹脂104と別材料で作製することも可能である。この時は絶縁材(例えば、アルミナセラミック等の焼結体)で作製した場合、リードフレーム100と反射リング114の間を電気絶縁する必要がない。また反射リング114を金属(例えば、アルミ等の金属成型体)で作製した場合、リードフレーム100と反射リング114との間を電気絶縁する必要がある。こうしてリードフレーム100と反射リング114とのショート防止できる。   Note that the reflecting ring 114 is preferably ring-shaped (or donut-shaped). This is to increase the efficiency of light reflection. Further, the shape of the side surface of the reflecting ring 114 can be formed to become narrower toward the bottom, but this is to increase the light reflection efficiency. Needless to say, the reflection direction of light can be optimized by making the side surface of the reflection ring 114 radial, quadratic curve, cubic curve, or the like. Note that the reflection ring 114 can be made of the same material as the light reflection resin 104. When the same material is used, the reflecting ring 114 can be manufactured with high accuracy by a method such as injection molding. The reflecting ring 114 can also be made of a material different from that of the light reflecting resin 104. At this time, in the case of being made of an insulating material (for example, a sintered body such as alumina ceramic), there is no need to electrically insulate between the lead frame 100 and the reflection ring 114. Further, when the reflection ring 114 is made of a metal (for example, a metal molded body such as aluminum), it is necessary to electrically insulate the lead frame 100 and the reflection ring 114. Thus, a short circuit between the lead frame 100 and the reflection ring 114 can be prevented.

(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)において、リードフレーム100の断面から、リードフレーム100の一部は、金型等でファインパターンに打抜かれていることが判る。また光反射樹脂104の断面から、壁部116は光反射樹脂104から形成されていることが判る。図4(B)に示すようにして、図4(A)でバラバラに説明したリードフレーム100と光反射樹脂104を一体化する。この一体化には、金型を使った熱可塑性樹脂の射出成型方法を用いることができる。   4A, it can be seen from a cross section of the lead frame 100 that a part of the lead frame 100 is punched into a fine pattern with a mold or the like. Further, it can be seen from the cross section of the light reflecting resin 104 that the wall portion 116 is formed from the light reflecting resin 104. As shown in FIG. 4B, the lead frame 100 and the light reflecting resin 104 described separately in FIG. 4A are integrated. For this integration, a thermoplastic resin injection molding method using a mold can be used.

図4(B)は、リードフレーム100の一部を、光反射樹脂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、光反射樹脂104で固定することで、リードフレームの変形を防止する効果も得られる。なお光反射樹脂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、壁部116を形成できる。このように壁部116を形成することで、リードフレーム100の強度アップが可能となる。次に図4(C)に示すように、リードフレーム100を、導熱樹脂102や金属板112と一体化する。なおこの一体化の前に、リードフレーム100の一部を折り曲げておくことも可能である(図示していない)。   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 resin 104. By fixing a part of the lead frame 100 with the light reflecting resin 104, an effect of preventing the deformation of the lead frame can be obtained. As the light reflecting resin 104, a resin material mainly including a white resin used for manufacturing an LED chip or the like (a white pigment is added as required) can be used. Since such a member can be injection-molded, the wall 116 can be formed simultaneously with the fixing of the lead frame 100. By forming the wall portion 116 in this manner, the strength of the lead frame 100 can be increased. Next, as shown in FIG. 4C, the lead frame 100 is integrated with the heat conductive resin 102 and the metal plate 112. Note that a part of the lead frame 100 can be bent before this integration (not shown).

図4(C)はリードフレーム100と、導熱樹脂102や金属板112を一体化する様子を示す。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℃の範囲の任意の温度(例えば180℃)で加熱することで、導熱樹脂102を硬化する。   FIG. 4C shows a state in which the lead frame 100 is integrated with the heat conductive resin 102 and the metal plate 112. In this integral molding, a press device using a mold can be used. Moreover, the heat conductive resin 102 is hardened by heating at arbitrary temperature (for example, 180 degreeC), for example in the range of 80 to 200 degreeC.

図4(D)は、リードフレーム100の上に、発光素子108を実装した様子である。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。   FIG. 4D shows a state in which the light emitting element 108 is mounted on the lead frame 100. For mounting the light emitting element 108, any mounting method such as solder mounting, mounting using a wire bonder, or flip chip mounting can be selected.

次に図4(E)の矢印110で示すように反射リング114を実装する。なお反射リング114の一部に、突起部124(なお突起部124は、後述する図6で説明する)を事前に形成しておくことで、反射リングをリードフレーム100や導熱樹脂102に仮固定できる。   Next, the reflection ring 114 is mounted as indicated by an arrow 110 in FIG. In addition, a projection 124 (the projection 124 will be described later with reference to FIG. 6) is formed in advance on a part of the reflection ring 114, so that the reflection ring is temporarily fixed to the lead frame 100 or the heat conductive resin 102. it can.

次に反射リング114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114で囲まれた部分を適当に埋めればよい。必要に応じて反射リング114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114から溢れた透明樹脂118cを、反射リング114と壁部116との隙間で受け止めるような構造とすることが望ましい。こうして工程の安定化が可能となる。   Next, a transparent resin 118a is poured into a portion surrounded by the reflection ring 114 and cured. As shown in FIG. 5A, the transparent resin 118a may be appropriately filled in the portion surrounded by the reflective ring 114. If necessary, the entire portion surrounded by the reflection ring 114 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 114 be received by a gap between the reflection ring 114 and the wall portion 116. In this way, the 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114の外(あるいは反射リング114と、壁部116の隙間)で受け止めることで、レンズ120の実装性への影響や、発光モジュール外部への流れ出しを防止できる。特に発光素子108を保護するための透明樹脂118は、気泡の巻き込みを防止するために低粘度なものが多く、こうしたものは小さな隙間から流れ出しやすいことが知られている。しかし図5で示すように、壁部116や導熱樹脂102で受け皿相当部分を形成することで、不要な流れ出しを防止できる。   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 outside the reflection ring 114 (or the gap between the reflection ring 114 and the wall 116), the mounting effect of the lens 120 and the flow out of the light emitting module are prevented. Can be prevented. In particular, the transparent resin 118 for protecting the light emitting element 108 is often low-viscosity in order to prevent entrainment of bubbles, and it is known that such a resin easily flows out from a small gap. However, as shown in FIG. 5, by forming a portion corresponding to the tray with the wall 116 and the heat conducting resin 102, unnecessary flow out can be prevented.

次に図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の中に実装された発光素子108や、リードフレーム100は図示していない。122は溝部、124は突起部である。   Next, a more detailed description will be given 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 mounted in the reflection ring are not shown. 122 is a groove, and 124 is a protrusion.

図6(A)に示すよう、反射リング114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, a groove 122 is formed in a part of the reflective ring 114, so that when the transparent resin 118 is introduced using a dispenser or the like as indicated by an arrow 110a, the excess transparent resin 118 is used. 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114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 projection 124 on a part of the reflection ring 114, 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108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、一つの光反射樹脂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)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 108 mounted on the light-emitting module is preferably a light-emitting element having at least one kind of different emission colors. Color rendering 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 one light reflecting resin, thereby improving the color mixing property of each other. It is done. 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から図8を用いて説明する。図7から図8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。図7から図8において、126はスペーサ部である。図7から実施の形態2と実施の形態3の違いは、リードフレーム100の上下(リードフレーム100の上面は壁部116が、リードフレーム100の下部はスペーサ部126が覆う)及び側面を光反射樹脂104が覆うこと(実施の形態3に相当)と、リードフレーム100の上部及びその側面を光反射樹脂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の上下及びその側面も光反射樹脂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、光反射樹脂104と導熱樹脂102の多層によって絶縁されるためである。またリードフレーム100と光反射樹脂104との接着強度を高められる。
(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 FIGS. 7 to 8 are cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a light emitting module in the third embodiment. 7 to 8, reference numeral 126 denotes a spacer portion. The difference between the second embodiment and the third embodiment from FIG. 7 is that light is reflected from the top and bottom of the lead frame 100 (the wall portion 116 covers the top surface of the lead frame 100 and the spacer portion 126 covers the bottom of the lead frame 100) and the side surface. Covering the resin 104 (corresponding to the third embodiment) and covering the top and side surfaces of the lead frame 100 with the light reflecting resin 104 (corresponding to the second embodiment). As shown in the third embodiment, the upper and lower sides and the side surfaces of the lead frame 100 are also covered with the light reflecting resin 104, so that the 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 resin 104 and the heat conducting resin 102. Further, the adhesive strength between the lead frame 100 and the light reflecting resin 104 can be increased.

図7(A)はリードフレーム100の断面図と、光反射樹脂104で形成される部材の断面図である。ここで光反射樹脂の上部は壁部116であり、光反射樹脂104の下部はスペーサ部126となる。   FIG. 7A is a cross-sectional view of the lead frame 100 and a cross-sectional view of a member formed of the light reflecting resin 104. Here, the upper portion of the light reflecting resin is the wall portion 116, and the lower portion of the light reflecting resin 104 is the spacer portion 126.

次に図7(B)に示すように、リードフレーム100の裏表を光反射樹脂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。また同時に壁部116を形成できる。またリードフレーム100の裏面(導熱樹脂102側に)に光反射樹脂104を埋め込める。こうして光反射樹脂104の一部は、リードフレーム100同士の隙間と、リードフレーム100と導熱樹脂102の間で発光素子108の直下を避けた位置にも形成することができる。発光素子108の直下のリードフレーム100下に、光反射樹脂104を形成しない理由は、リードフレーム100から導熱樹脂102への熱伝導に影響を与えないためである。   Next, as shown in FIG. 7B, the back and front of the lead frame 100 are fixed by the light reflecting resin 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. At the same time, the wall 116 can be formed. Further, the light reflecting resin 104 can be embedded in the back surface of the lead frame 100 (on the heat conducting resin 102 side). In this way, a part of the light reflecting resin 104 can be formed at a position where the gap between the lead frames 100 and between the lead frame 100 and the heat conducting resin 102 are avoided from directly under the light emitting element 108. The reason why the light reflecting resin 104 is not formed under the lead frame 100 immediately below the light emitting element 108 is that the heat conduction from the lead frame 100 to the heat conducting resin 102 is not affected.

次に導熱樹脂102を用いて金属板112と一体化する。この一体化成型において熱プレス等(金型等も含め図示していない)を用いることができる。   Next, the heat conductive resin 102 is used to integrate with the metal plate 112. In this integral molding, a heat press or the like (not shown including a mold or the like) can be used.

なお光反射樹脂104で固定されたリードフレーム100と、導熱樹脂102の一体化は、まず導熱樹脂102とリードフレーム100を予備成型(あるいはプレゲル、プリゲル成型)した後で、金属板112を押し当て、加熱硬化させても良い。また図7(C)のように、リードフレーム100と、金属板112の間に導熱樹脂102をセットし、プレスして導熱樹脂102を硬化させてもよい。こうして図7(D)に示すような構造を形成する。   The lead frame 100 fixed with the light reflecting resin 104 and the heat conducting resin 102 are integrated by first preliminarily molding the heat conducting resin 102 and the lead frame 100 (or pregel or pregel molding) and then pressing the metal plate 112. Alternatively, heat curing may be performed. Further, as shown in FIG. 7C, the heat conducting resin 102 may be set between the lead frame 100 and the metal plate 112 and pressed to cure the heat conducting resin 102. Thus, a structure as shown in FIG. 7D is formed.

図7(D)は、一体化した後の断面図である。図7(D)に示すように、リードフレーム100と金属板112の間に形成された導熱樹脂102の厚みが薄く均一化されていることが判る。これはリードフレーム100と金属板112の間に形成されたスペーサ部126が、導熱樹脂102の厚み精度を高めるためである。なおここでスペーサ部126は、柱状であっても、独立した島状であっても良い。このようにスペーサ部126の形状を工夫することで、スペーサ部126への導熱樹脂102の回り込み性を高められる。そして図8に示すようにして発光モジュールを完成させる。なおスペーサ部126は柱状(あるいは独立した突起状、島状であっても、連続した壁状)であっても良い。   FIG. 7D is a cross-sectional view after the integration. As shown in FIG. 7D, it can be seen that the thickness of the heat conductive resin 102 formed between the lead frame 100 and the metal plate 112 is thin and uniform. This is because the spacer portion 126 formed between the lead frame 100 and the metal plate 112 increases the thickness accuracy of the heat conducting resin 102. Here, the spacer portion 126 may have a columnar shape or an independent island shape. By devising the shape of the spacer portion 126 in this way, the wraparound property of the heat conducting resin 102 to the spacer portion 126 can be improved. Then, the light emitting module is completed as shown in FIG. The spacer portion 126 may have a columnar shape (or an independent protrusion shape, an island shape, or a continuous wall shape).

図8(A)は、発光素子108を実装した後の断面図である。図8(A)から、壁部116で囲まれた中に、発光素子108が実装されていることが判る。次に図8(B)に示すように、発光素子108と、壁部116の間に、反射リング114を実装する。そして図8(C)に示すように、透明樹脂118aで発光素子108を保護する。この時、余分な透明樹脂118bを、反射リング114と壁部116の間に溜めることができる。   FIG. 8A is a cross-sectional view after the light-emitting element 108 is mounted. From FIG. 8A, it can be seen that the light-emitting element 108 is mounted inside the wall portion 116. Next, as illustrated in FIG. 8B, the reflective ring 114 is mounted between the light emitting element 108 and the wall portion 116. Then, as illustrated in FIG. 8C, the light-emitting element 108 is protected with a transparent resin 118a. At this time, excess transparent resin 118b can be accumulated between the reflection ring 114 and the wall portion 116.

図8(D)は、リードフレーム100の一部を折り曲げた様子を示す断面図である。図8(D)に示すように、リードフレーム100の一部を折り曲げることで、発光モジュールの、他のプリント配線基板(図示していない)等への実装性を高められる。またリードフレーム100を介して、他のプリント配線基板(図示していない)への放熱効果も得られる。   FIG. 8D is a cross-sectional view showing a state in which a part of the lead frame 100 is bent. As shown in FIG. 8D, by mounting a part of the lead frame 100, the mountability of the light emitting module to another printed wiring board (not shown) or the like can be improved. In addition, a heat dissipation effect to other printed wiring boards (not shown) can be obtained via the lead frame 100.

このように光反射樹脂104の形状(例えば、スペーサ部126)を利用して、導熱樹脂102の厚み制御を行える。光反射樹脂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、導熱樹脂102の薄層化、均一化が可能になり金属板112への熱伝導の効率を高めることができる。   In this way, the thickness of the heat conducting resin 102 can be controlled using the shape of the light reflecting resin 104 (for example, the spacer portion 126). 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 resin 104, and the heat conducting resin 102 is filled therebetween. By filling the heat conductive resin 102 between the metal plate 112 and the spacer portion 126 in this way, the heat conductive resin 102 can be made thin and uniform, and the efficiency of heat conduction to the metal plate 112 can be improved. Can do.

このように光反射樹脂104の一部を、リードフレーム100と金属板112の隙間を保持するスペーサ部126として形成することで、リードフレーム100と金属板112の間の導熱樹脂102の成型精度を高められる。   In this way, by forming a part of the light reflecting resin 104 as the spacer portion 126 that holds the gap between the lead frame 100 and the metal plate 112, the molding accuracy of the heat conducting resin 102 between the lead frame 100 and the metal plate 112 can be improved. Enhanced.

なおリードフレーム100をどの段階で曲げるかどうかは、必要に応じて判断すればよい。   Note that it may be determined as necessary at which stage the lead frame 100 is bent.

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、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、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、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%の銅系の材料を用いた場合、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 (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, when the lead frame 100 was manufactured using Sn-free copper (Cu> 99.96 wt%), the electrical conductivity was low. It was. 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% 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の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, it is possible to improve the component mounting property to the lead frame 100 and to prevent the wiring from being rusted because the heat capacity is large and the soldering is difficult compared with the glass epoxy substrate or the like. 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、絶縁体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。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 material, but also has a fin portion (or uneven portion) to increase the surface area on the surface opposite to the surface on which the insulators are laminated in order to further improve heat dissipation. You may do it. 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、少なくともその一部が事前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。   As the lead frame 100, a metal plate mainly made of copper, at least a part of which is punched 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.

以上のようにして、一部が光反射樹脂104で固定された銅を主体としたリードフレーム100と、金属板112と、前記リードフレーム100と前記金属板112の間に形成された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ある導熱樹脂102と、後付可能な反射リング114と、からなり、前記リードフレーム100上に実装された発光素子108の一部が、前記反射リング114で反射される構造を有する発光モジュールを提供できる。そして反射リング114を、発光素子108を実装した後に実装する(もしくは後付する)ことで、発光素子108の実装性に影響を与えない。   As described above, the lead frame 100 mainly composed of copper, a part of which is fixed by the light reflecting resin 104, the metal plate 112, and the inorganic filler formed between the lead frame 100 and the metal plate 112. A part of the light emitting element 108 mounted on the lead frame 100 includes a heat conductive resin 102 that is an insulating layer made of a resin composition containing a thermosetting resin, and a reflective ring 114 that can be attached later. A light emitting module having a structure reflected by the reflecting ring 114 can be provided. The reflective ring 114 is mounted (or retrofitted) after the light emitting element 108 is mounted, so that the mountability of the light emitting element 108 is not affected.

こうして、一部が光反射樹脂104で形成された壁部116によって固定された銅を主体としたリードフレーム100と、金属板112と、前記リードフレーム100と前記金属板112の間に形成された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、反射リング114と、からなり、前記リードフレーム100上に実装された発光素子108の一部が、前記反射リング114で前方へ反射される構造を有する発光モジュールを提供する。   Thus, a lead frame 100 mainly composed of copper fixed by a wall portion 116 formed of a light reflecting resin 104, a metal plate 112, and the lead frame 100 and the metal plate 112 are formed. A part of the light emitting element 108 which is composed of a heat conductive resin 102 which is an insulating layer made of a resin composition containing an inorganic filler and a thermosetting resin, and a reflective ring 114 and mounted on the lead frame 100, A light emitting module having a structure that is reflected forward by a reflecting ring 114 is provided.

同様に一部が光反射樹脂104で形成された壁部116によって固定されている銅を主体としたリードフレーム100と、金属板112と、前記リードフレーム100と前記金属板112との間に形成された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、反射リング114と、前記反射リング114で囲まれた中の前記リードフレーム100上に実装された発光素子108とからなり、前記リードフレーム100に実装された発光素子108を保護する透明樹脂118の一部は、反射リング114と前記壁部116の隙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。   Similarly, a lead frame 100 mainly composed of copper fixed by a wall portion 116 partially formed of light reflecting resin 104, a metal plate 112, and formed between the lead frame 100 and the metal plate 112. Mounted on the lead frame 100 surrounded by the heat conducting resin 102, which is an insulating layer made of the inorganic filler and the resin composition containing the thermosetting resin, the reflective ring 114, and the reflective ring 114 A part of the transparent resin 118 that includes the light emitting element 108 and protects the light emitting element 108 mounted on the lead frame 100 is a light emitting module having a structure that accumulates in a gap between the reflection ring 114 and the wall 116. provide.

こうした発光モジュールは、一部が光反射樹脂104からなる壁部116で固定されているリードフレーム100と、金属板112との間に、絶縁樹脂である導熱樹脂102を挟んだ状態で、前記絶縁樹脂である導熱樹脂102を硬化し、前記金属板112と、光反射樹脂104で固定された前記リードフレーム100を一体化した後、前記発光素子108と反射リング114を実装することで、発光モジュールを製造できる。   In such a light emitting module, the insulating material 102 is sandwiched between the lead frame 100, which is partially fixed by the wall portion 116 made of the light reflecting resin 104, and the metal plate 112, and the insulation After the heat conducting resin 102, which is a resin, is cured and the metal plate 112 and the lead frame 100 fixed by the light reflecting resin 104 are integrated, the light emitting element 108 and the reflecting ring 114 are mounted, whereby a light emitting module is obtained. Can be manufactured.

同様に一部が光反射樹脂104からなる壁部116で固定されているリードフレーム100と、金属板112との間に、絶縁樹脂である導熱樹脂102を挟んだ状態で、前記絶縁樹脂である導熱樹脂102を硬化し、前記金属板112と、光反射樹脂104で固定された前記リードフレーム100を一体化した後、前記発光素子108と反射リング114を実装した後、透明樹脂118で覆うことで、発光モジュールを製造できる。   Similarly, the insulating resin is formed by sandwiching a heat conducting resin 102 as an insulating resin between a lead frame 100 partially fixed by a wall portion 116 made of a light reflecting resin 104 and a metal plate 112. After the heat conducting resin 102 is cured and the metal plate 112 and the lead frame 100 fixed with the light reflecting resin 104 are integrated, the light emitting element 108 and the reflecting ring 114 are mounted and then covered with the transparent resin 118. Thus, a light emitting module can be manufactured.

なお光反射樹脂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。こうした部材としては表面実装用のLED用に様々なものが市販されており、こうした部材を使うことができる。またこうした市販の光反射樹脂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。なお光反射樹脂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、反射リング114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、光反射樹脂104がとても高価なものとなる可能性がある。また光反射樹脂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。 In addition, as the light reflecting resin 104, a white ceramic powder such as TiO 2 or MgO, or a light reflecting powder having high light reflection such as glass powder or micro glass beads dispersed in a thermoplastic resin having high heat resistance. Can be used. Various members are commercially available for surface mounting LEDs, and such members can be used. In addition, as a method of molding such a commercially available light reflecting resin 104 with the lead frame 100, a material with high mass productivity such as injection molding can be selected. The light reflectance of the light reflecting resin 104 in the visible light region is desirably 90% or more and 99.9% or less. When the light reflectance is less than 90%, the reflection efficiency at the reflection ring 114 is affected. If the light reflectance is to be higher than 99.9%, the light reflecting resin 104 may be very expensive. The light reflecting resin 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、光反射樹脂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118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。   Further, the light emitting element 108 is mounted on the lead frame within the area surrounded by the light reflecting resin 104, and further covered with the transparent resin 118 or the like, thereby protecting the light emitting element 108 and increasing the height of the plurality of light emitting elements 108. 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.

なお、光反射樹脂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 resin 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.

光反射樹脂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、Al23、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。また発光素子108の実装後に後付可能な反射リング114は、アルミナ等の絶縁性の光反射材で形成する以外に、光反射樹脂104で製造しても良いことは言うまでもない。 In addition, PPS and liquid crystal polymer can be selected as the resin for the light reflecting resin 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. Needless to say, the reflection ring 114 that can be retrofitted after the light emitting element 108 is mounted may be manufactured from the light reflecting resin 104 in addition to the insulating light reflecting material such as alumina.

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. 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. 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 導熱樹脂
104 光反射樹脂
106 補助線
108 発光素子
110 矢印
112 金属板
114 反射リング
116 壁部
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 reflection resin 106 Auxiliary line 108 Light emitting element 110 Arrow 112 Metal plate 114 Reflection ring 116 Wall part 118 Transparent resin 120 Lens 122 Groove part 124 Projection part 126 Spacer part

Claims (18)

一部が光反射樹脂で形成された壁部によって固定された銅を主体としたリードフレームと、
金属板と、
前記リードフレームと前記金属板の間に形成された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と、
反射リングと、からなり、
前記リードフレーム上に実装された発光素子の一部が、前記反射リングで反射される構造を有する発光モジュール。
A lead frame mainly composed of copper fixed by a wall part of which is formed of a light reflecting resin;
A metal plate,
An insulating layer comprising a resin composition containing an inorganic filler and a thermosetting resin formed between the lead frame and the metal plate;
A reflection ring,
A light emitting module having a structure in which a part of a light emitting element mounted on the lead frame is reflected by the reflection ring.
一部が光反射樹脂で形成された壁部によって固定されている銅を主体としたリードフレームと、
金属板と、
前記リードフレームと前記金属板との間に形成された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と、
反射リングと、
前記反射リングで囲まれた中の前記リードフレーム上に実装された発光素子と、前記発光素子と、からなり、
前記リードフレームに実装された発光素子を保護する透明樹脂の一部は、反射リングと前記壁部の隙間に溜まる構造を有している発光モジュール。
A lead frame mainly composed of copper, which is fixed by a wall part of which is made of light reflecting resin;
A metal plate,
An insulating layer comprising a resin composition containing an inorganic filler and a thermosetting resin formed between the lead frame and the metal plate;
With reflection ring,
The light emitting element mounted on the lead frame surrounded by the reflective ring, and the light emitting element,
A light emitting module having a structure in which a part of a transparent resin protecting a light emitting element mounted on the lead frame is accumulated in a gap between a reflection ring and the wall portion.
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もしくは請求項2のいずれかに記載の発光モジュール。 3. The light emitting module according to claim 1, wherein a thickness of the insulating layer formed between the metal plate and the lead frame is 50 μm or more and 500 μm or less. 光反射樹脂は、光反射粉が樹脂中に分散されてなる可視光領域における光反射率が90%以上99.9%以下である請求項1もしくは請求項2のいずれかに記載の発光モジュール。 3. The light emitting module according to claim 1, wherein the light reflecting resin 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 the resin. 発光素子は、光反射樹脂で囲まれた面積内でリードフレーム上に実装され、更に樹脂で保護されている請求項1記載の発光モジュール。 The light emitting module according to claim 1, wherein the light emitting element is mounted on the lead frame within an area surrounded by the light reflecting resin and is further protected by the resin. 一つ一つが異なる発光色を有する発光素子が複数個、リング状の反射材で囲まれた面積内に実装されている請求項1もしくは請求項2のいずれか一つに記載の発光モジュール。 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 ring-shaped reflecting material. 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. 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 thermal conductivity of the insulating layer is 1 W / (m · K) or more and 20 W / (m · K) or less. 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もしくは請求項2に記載の発光モジュール。 3. 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もしくは請求項2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もしくは請求項2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. 反射材は白色である請求項1もしくは請求項2に記載の発光モジュール。 The light emitting module according to claim 1, wherein the reflective material is white. 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もしくは請求項2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 the light emitting module is used. 光反射樹脂の一部は、リードフレーム同士の隙間と、リードフレームと絶縁層の間で発光素子の直下を避けた位置にも、形成されている請求項1もしくは請求項2記載の発光モジュール。 3. The light emitting module according to claim 1, wherein a part of the light reflecting resin is also formed at a gap between the lead frames and at a position between the lead frame and the insulating layer so as to avoid a position directly below the light emitting element. 光反射樹脂の一部は、リードフレームと金属板の間の隙間を保持するスペーサを形成する請求項1もしくは請求項2記載の発光モジュール。 The light emitting module according to claim 1, wherein a part of the light reflecting resin forms a spacer that holds a gap between the lead frame and the metal plate. 一部が光反射樹脂からなる壁部で固定されているリードフレームと、
金属板との間に、
絶縁樹脂を挟んだ状態で、前記絶縁樹脂を硬化し、
前記金属板と、光反射樹脂で固定された前記リードフレームを一体化した後、
前記発光素子と反射リングを実装する発光モジュールの製造方法。
A lead frame partially fixed by a wall made of light reflecting resin;
Between metal plates,
In a state where the insulating resin is sandwiched, the insulating resin is cured,
After integrating the metal plate and the lead frame fixed with light reflecting resin,
A method for manufacturing a light emitting module on which the light emitting element and the reflective ring are mounted.
一部が光反射樹脂からなる壁部で固定されているリードフレームと、
金属板との間に、
絶縁樹脂を挟んだ状態で、前記絶縁樹脂を硬化し、
前記金属板と、光反射樹脂で固定された前記リードフレームを一体化した後、
前記発光素子と反射リングを実装した後、透明樹脂で覆う発光モジュールの製造方法。
A lead frame partially fixed by a wall made of light reflecting resin;
Between metal plates,
In a state where the insulating resin is sandwiched, the insulating resin is cured,
After integrating the metal plate and the lead frame fixed with light reflecting resin,
A method for manufacturing a light emitting module, wherein the light emitting element and the reflective ring are mounted and then covered with a transparent resin.
JP2006013384A 2006-01-23 2006-01-23 Light-emitting module, and manufacturing method thereof Pending JP2007194522A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006013384A JP2007194522A (en) 2006-01-23 2006-01-23 Light-emitting module, and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006013384A JP2007194522A (en) 2006-01-23 2006-01-23 Light-emitting module, and manufacturing method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007194522A true JP2007194522A (en) 2007-08-02

Family

ID=38449954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006013384A Pending JP2007194522A (en) 2006-01-23 2006-01-23 Light-emitting module, and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007194522A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110026002A (en) * 2008-07-01 2011-03-14 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. Close proximity collimator for led

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110026002A (en) * 2008-07-01 2011-03-14 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. Close proximity collimator for led
JP2011526740A (en) * 2008-07-01 2011-10-13 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Proximity collimator for LED
KR101582522B1 (en) 2008-07-01 2016-01-06 코닌클리케 필립스 엔.브이. Close proximity collimator for led

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007194521A (en) Light-emitting module, and manufacturing method thereof
JP2007214247A (en) Light-emitting module and method of manufacturing same
JP2007184542A (en) Light-emitting module, manufacturing method thereof, and backlight apparatus using same
JP2007194519A (en) Light-emitting module, and manufacturing method thereof
JP2012074753A (en) Light emitting diode package
JP2007180320A (en) Light-emitting module and manufacturing method thereof
JP2007214249A (en) Light-emitting module and method of manufacturing same
JP5103841B2 (en) Light emitting module and backlight device using the same
US9041046B2 (en) Method and apparatus for a light source
JP2007294506A (en) Heat dissipation substrate and its manufacturing method, and light emitting module using same, and indicating device
JP2007214475A (en) Heat disspating light-emitting component and method of manufacturing same
JP2007184237A (en) Light-emitting module, its manufacturing method, and backlight device using light-emitting module
JP2007214472A (en) Edgelight and method of manufacturing same
US20090200567A1 (en) Chip-type led package and light emitting apparatus having the same
JP2007158209A (en) Light-emitting module and manufacturing method therefor
JP2007214471A (en) Light-emitting module and method of manufacturing same
JP2007184541A (en) Light-emitting module, manufacturing method thereof and backlight apparatus using same
JP2007214474A (en) Edgelight and method of manufacturing same
JP2007184534A (en) Light-emitting module, manufacturing method thereof, and backlight apparatus using same
JP2007194518A (en) Light-emitting module, and manufacturing method thereof
JP2007180319A (en) Light-emitting module and manufacturing method thereof
JP2007294700A (en) Heat dissipation substrate and its manufacturing method, and light emitting module using same, and indicating device
JP2007194526A (en) Light-emitting module, and manufacturing method thereof
JP2007184540A (en) Light-emitting module, manufacturing method thereof, and backlight apparatus using same
JP2007158211A (en) Light-emitting module and manufacturing method therefor