JP2010129834A - Optical semiconductor device and structure for mounting same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、光半導体装置およびその実装構造に関し、特に、放熱用端子を含む半導体パッケージを備えた光半導体装置およびその実装構造に関する。 The present invention relates to an optical semiconductor device and a mounting structure thereof, and particularly to an optical semiconductor device including a semiconductor package including a heat dissipation terminal and a mounting structure thereof.
従来、放熱用端子を含む半導体パッケージからなる光半導体装置が知られている。 Conventionally, an optical semiconductor device including a semiconductor package including a heat radiating terminal is known.
図19は、従来の一例による半導体パッケージ(光半導体装置)の実装構造を示した断面図である。従来の一例による半導体パッケージ(光半導体装置)101には、図示しない発光素子(光半導体素子)が搭載されている。また、図19に示すように、半導体パッケージ101の光出射面とは反対側の面(下面)には、放熱用端子102と、一対の外部電極端子103とが設けられている。また、半導体パッケージ101は、配線基板110に実装されている。
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a mounting structure of a conventional semiconductor package (optical semiconductor device). A light emitting element (optical semiconductor element) (not shown) is mounted on a semiconductor package (optical semiconductor device) 101 according to a conventional example. Further, as shown in FIG. 19, a
この配線基板110は、金属製の放熱用部材(放熱板)111と、放熱用部材111上の全面に形成された樹脂などからなる絶縁層112と、絶縁層112上に形成された放熱用パターン113および配線パターン114とによって構成されている。
The
そして、半導体パッケージ101の放熱用端子102および外部電極端子103は、半田層(図示せず)などを用いて、配線基板110の放熱用パターン113および配線パターン114にそれぞれ実装されている。
The
なお、配線基板110を製造する場合、放熱用部材111と絶縁層112との密着性を向上させるために、放熱用部材111の表面に粗化処理や化成処理を施す必要がある。このため、上記のような3層構造を有する配線基板110を製造する場合、製造工程が煩雑になる。これにより、配線基板110の製造コストが高くなってしまう。
When manufacturing the
なお、上記のような半導体パッケージ(光半導体装置)の実装構造は、例えば、特許文献1に開示されている。
A mounting structure of the semiconductor package (optical semiconductor device) as described above is disclosed in, for example,
また、半導体パッケージ101の具体的な構造としては、図20に示した構造や、図21に示した構造などが知られている。図20および図21は、それぞれ、従来の一例による半導体パッケージの構造を示した断面図である。
Further, as a specific structure of the
従来の一例による半導体パッケージ201は、図20に示すように、発光素子(光半導体素子)202と、発光素子202が搭載されるパッケージ基板210と、パッケージ基板210上に配置される枠体203と、枠体203の開口部203a内に充填される透明樹脂204とによって構成されている。
As shown in FIG. 20, a
発光素子202は、接着層(図示せず)を介して、パッケージ基板210の後述する素子搭載部212aに固定されている。
The
パッケージ基板210は、ガラスエポキシ樹脂などからなり絶縁性を有する基材211と、基材211の主表面上に形成された主表面側導電パターン212と、基材211の裏面上に形成された裏面側導電パターン213とを含んでいる。
The
主表面側導電パターン212は、発光素子202が搭載される素子搭載部212aと、一対の電極部212bとを含んでいる。電極部212bは、金属線205により、発光素子202の電極(図示せず)に電気的に接続されている。
The main surface side
裏面側導電パターン213は、放熱用端子213aと、一対の電極端子213bとを含んでいる。そして、電極端子213bは、基材211の側面に形成された金属層214を介して、電極部212bに電気的に接続されている。
The back surface side
枠体203は、絶縁性の接着層(図示せず)を介して、パッケージ基板210上に固定されている。
The
この半導体パッケージ201では、素子搭載部212aと放熱用端子213aとの間に、基材211が配置されているので、発光素子202で発生した熱は、基材211を介して放熱用端子213aに伝達される。このため、発光素子202で発生した熱を効率良く放熱用端子213aに伝達するのが困難であるので、発光素子202で発生した熱を効率良く配線基板110(図19参照)に伝達するのが困難である。
In this
また、図21に示すように、従来の一例による半導体パッケージ301では、パッケージ基板310は、ガラスエポキシ樹脂などからなり絶縁性を有する基材311と、基材311の主表面上に形成された主表面側導電パターン312と、基材311の裏面上に形成された裏面側導電パターン313とを含んでいる。
Further, as shown in FIG. 21, in a
この半導体パッケージ301では、基材311の所定の位置に、金属などからなる充填材314が充填された複数のスルーホール311aが形成されている。
In this
主表面側導電パターン312は、発光素子202が搭載される素子搭載部312aと、一対の電極部312bとを含んでいる。
The main surface side
裏面側導電パターン313は、放熱用端子313aと、一対の電極端子313bとを含んでいる。
The back surface side
そして、素子搭載部312aおよび電極部312bは、スルーホール311a(充填材314)を介して、放熱用端子313aおよび電極端子313bにそれぞれ接続されている。
The element mounting portion 312a and the
なお、発光素子202および枠体203の構造は、図20に示した従来の一例による半導体パッケージ201の構造と同様である。
The structure of the
この半導体パッケージ301では、素子搭載部312aは、スルーホール311a(充填材314)を介して放熱用端子313aに接続されているので、発光素子202で発生した熱を、放熱用端子313aに効率良く伝達することが可能である。これにより、発光素子202で発生した熱を効率良く配線基板110(図19参照)に伝達することが可能である。
In this
しかしながら、上記した従来の実装構造では、配線基板110の放熱用部材111と放熱用パターン113との間に絶縁層112が配置されているので、半導体パッケージ101(201、301)から配線基板110の放熱用パターン113に伝達された熱は、絶縁層112を介して放熱用部材111に伝達される。ここで、樹脂などからなる絶縁層112の熱伝導率は、通常、4W/mK〜10W/mK程度であり、配線などに使用される導体(金属)の熱伝導率(200W/mK〜400W/mK)に比べてかなり小さい。このため、放熱用パターン113に伝達された熱を、効率良く放熱用部材111に伝達するのが困難であるので、半導体パッケージ101(201、301)の放熱性を向上させるのが困難である。
However, in the above-described conventional mounting structure, since the
そこで、半導体パッケージ(光半導体素子)で発生した熱を効率良く放熱用部材に伝達することが可能な半導体パッケージの実装構造が提案されている。 Therefore, a semiconductor package mounting structure has been proposed that can efficiently transfer heat generated in a semiconductor package (optical semiconductor element) to a heat dissipation member.
図22は、従来の一例による半導体パッケージ(光半導体装置)の実装構造を示した断面図である。図22に示すように、従来の一例による半導体パッケージ(光半導体装置)401は、発光素子(光半導体素子)402と、発光素子402が搭載されるヒートシンク403と、発光素子402の電極(図示せず)に金属線404により電気的に接続される一対の外部電極端子405と、ヒートシンク403および外部電極端子405の一部を覆う絶縁性の樹脂部406と、発光素子402を覆う透明樹脂407とによって構成されている。なお、このような構造の半導体パッケージは、例えば、特許文献2に開示されている。
FIG. 22 is a cross-sectional view showing a mounting structure of a conventional semiconductor package (optical semiconductor device). As shown in FIG. 22, a semiconductor package (optical semiconductor device) 401 according to a conventional example includes a light emitting element (optical semiconductor element) 402, a
配線基板410は、金属製の放熱用部材(放熱板)411と、放熱用部材411上に形成された絶縁層412と、絶縁層412上に形成された配線パターン413とによって構成されている。この配線基板410では、絶縁層412の所定領域に開口部412aが形成されており、放熱用部材411の上面の所定領域が露出している。
The
そして、半導体パッケージ401のヒートシンク403は、絶縁層412の開口部412a内に配置された半田などからなる接着層420を用いて、放熱用部材411に直接的に実装されている。
The
この実装構造では、半導体パッケージ401のヒートシンク403は、配線基板410の放熱用部材411に直接的に実装されているので、半導体パッケージ401(発光素子402)で発生した熱を、効率良く放熱用部材411に伝達することが可能である。
しかしながら、図22に示した従来の一例による半導体パッケージの実装構造では、配線基板410の絶縁層412の所定領域に開口部412aを形成する必要がある。このため、絶縁層412の一部を除去するために機械加工などを行う必要があるので、配線基板410の製造工程が煩雑になるという問題点がある。その結果、配線基板410の製造コストが高くなってしまう。
However, in the conventional semiconductor package mounting structure shown in FIG. 22, it is necessary to form an
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、配線基板の製造工程が煩雑になるのを抑制しながら、放熱性を向上させることが可能な光半導体装置およびその実装構造を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to improve heat dissipation while suppressing the complexity of the manufacturing process of the wiring board. An optical semiconductor device and a mounting structure thereof are provided.
上記目的を達成するために、この発明の第1の局面による光半導体装置は、光半導体素子が搭載され、外部電極端子および放熱用端子を含む半導体パッケージと、半導体パッケージの外部電極端子が電気的に接続される配線パターンが形成された配線基板とを備え、半導体パッケージの放熱用端子は、配線基板とは異なる放熱用部材に実装される。 In order to achieve the above object, an optical semiconductor device according to a first aspect of the present invention includes an optical semiconductor element mounted thereon, a semiconductor package including an external electrode terminal and a heat dissipation terminal, and the external electrode terminal of the semiconductor package electrically And a heat dissipation terminal of the semiconductor package is mounted on a heat dissipation member different from the wiring substrate.
この第1の局面による光半導体装置では、上記のように、半導体パッケージの外部電極端子を、配線基板の配線パターンに電気的に接続し、半導体パッケージの放熱用端子を、配線基板とは異なる放熱用部材に実装することによって、半導体パッケージの外部電極端子および放熱用端子を1つの配線基板(放熱用部材が一体的に形成された配線基板)に実装する場合と異なり、放熱用部材上に絶縁層を設ける必要がない。このため、半導体パッケージの放熱用端子を直接的に放熱用部材に実装することができるので、半導体パッケージで発生する熱を、効率良く放熱用部材に伝達することができる。その結果、光半導体装置の放熱性を向上させることができる。 In the optical semiconductor device according to the first aspect, as described above, the external electrode terminals of the semiconductor package are electrically connected to the wiring pattern of the wiring board, and the heat dissipation terminals of the semiconductor package are radiated differently from the wiring board. Unlike the case where the external electrode terminal and the heat dissipation terminal of the semiconductor package are mounted on one wiring board (wiring board on which the heat dissipation member is integrally formed), the insulation on the heat dissipation member is achieved. There is no need to provide a layer. For this reason, since the heat dissipation terminal of the semiconductor package can be directly mounted on the heat dissipation member, the heat generated in the semiconductor package can be efficiently transmitted to the heat dissipation member. As a result, the heat dissipation of the optical semiconductor device can be improved.
また、放熱用部材上に絶縁層を設ける必要がないので、半導体パッケージを1つの配線基板(放熱用部材が一体的に形成された配線基板)に実装する場合と異なり、配線基板の放熱用部材上に形成される絶縁層に開口部を形成する必要がない。これにより、配線基板の製造工程が煩雑になるのを抑制することができる。その結果、配線基板の製造コストが高くなるのを抑制することができる。 In addition, since it is not necessary to provide an insulating layer on the heat dissipation member, unlike the case where the semiconductor package is mounted on one wiring board (a wiring board on which the heat dissipation member is integrally formed), the heat dissipation member of the wiring board. There is no need to form an opening in the insulating layer formed thereon. Thereby, it can suppress that the manufacturing process of a wiring board becomes complicated. As a result, an increase in the manufacturing cost of the wiring board can be suppressed.
また、放熱用部材上に絶縁層を設ける必要がないので、放熱用部材の表面から熱を放熱しやすくすることができる。これにより、光半導体装置の放熱性をより向上させることができる。 Moreover, since it is not necessary to provide an insulating layer on the heat radiating member, heat can be easily radiated from the surface of the heat radiating member. Thereby, the heat dissipation of the optical semiconductor device can be further improved.
また、第1の局面による光半導体装置では、上記のように、半導体パッケージの放熱用端子を、配線基板とは異なる放熱用部材に実装するので、放熱用部材上に絶縁層が設けられた配線基板を用いる必要がない。これにより、配線基板の放熱用部材の表面に粗化処理や化成処理を施す必要がないので、配線基板の製造工程が煩雑になるのをより抑制することができる。 In the optical semiconductor device according to the first aspect, as described above, since the heat dissipation terminals of the semiconductor package are mounted on a heat dissipation member different from the wiring substrate, the wiring in which an insulating layer is provided on the heat dissipation member There is no need to use a substrate. Thereby, since it is not necessary to perform a roughening process or a chemical conversion treatment on the surface of the heat dissipation member of the wiring board, it is possible to further suppress the complicated manufacturing process of the wiring board.
上記第1の局面による光半導体装置において、好ましくは、配線基板は、半導体パッケージの放熱用端子の真下の位置には配置されておらず、外部電極端子の真下の位置に配置されている。このように構成すれば、半導体パッケージの外部電極端子を配線基板に電気的に接続しながら、半導体パッケージの放熱用端子を、容易に放熱用部材に実装することができる。 In the optical semiconductor device according to the first aspect, preferably, the wiring board is not disposed at a position directly below the heat radiating terminal of the semiconductor package, but is disposed at a position immediately below the external electrode terminal. If comprised in this way, the terminal for thermal radiation of a semiconductor package can be easily mounted in the member for thermal radiation, electrically connecting the external electrode terminal of a semiconductor package to a wiring board.
上記配線基板が半導体パッケージの放熱用端子の真下の位置に配置されていない光半導体装置において、好ましくは、配線基板には、半導体パッケージの放熱用端子の真下の位置に、第1開口部が形成されており、半導体パッケージの放熱用端子は、配線基板の第1開口部を介して、放熱用部材に実装される。このように構成すれば、半導体パッケージの外部電極端子を配線基板に電気的に接続しながら、半導体パッケージの放熱用端子を、より容易に放熱用部材に実装することができる。なお、絶縁層が放熱用部材上に形成されていない状態では、打ち抜き加工などにより、容易に、配線基板の絶縁層に開口部(第1開口部)を形成することができる。 In the optical semiconductor device in which the wiring board is not arranged at a position directly below the heat dissipation terminal of the semiconductor package, the wiring board is preferably formed with a first opening at a position directly below the heat dissipation terminal of the semiconductor package. The heat dissipation terminal of the semiconductor package is mounted on the heat dissipation member through the first opening of the wiring board. If comprised in this way, the thermal radiation terminal of a semiconductor package can be more easily mounted in a thermal radiation member, electrically connecting the external electrode terminal of a semiconductor package to a wiring board. In the state where the insulating layer is not formed on the heat radiating member, the opening (first opening) can be easily formed in the insulating layer of the wiring board by punching or the like.
上記配線基板が半導体パッケージの放熱用端子の真下の位置に配置されていない光半導体装置において、好ましくは、配線基板は、一対の配線基板を含み、半導体パッケージは、一対の配線基板に跨るように配置されており、半導体パッケージの放熱用端子は、一対の配線基板の間の部分を介して、放熱用部材に実装されている。このように構成すれば、配線基板に第1開口部を形成することなく、半導体パッケージの放熱用端子を、容易に放熱用部材に実装することができる。 In the optical semiconductor device in which the wiring board is not disposed at a position directly below the heat dissipation terminal of the semiconductor package, preferably, the wiring board includes a pair of wiring boards, and the semiconductor package straddles the pair of wiring boards. The heat dissipation terminal of the semiconductor package is mounted on the heat dissipation member via a portion between the pair of wiring boards. If comprised in this way, the thermal radiation terminal of a semiconductor package can be easily mounted in the thermal radiation member, without forming the 1st opening part in a wiring board.
上記半導体パッケージが一対の配線基板に跨るように配置されている光半導体装置において、好ましくは、一対の配線基板は、互いに所定の間隔を隔てて所定の方向に延びるように形成されており、複数の半導体パッケージは、所定の方向に配列された状態で、一対の配線基板に跨るようにそれぞれ配置されている。このように構成すれば、半導体パッケージの数が多い場合にも、配線基板に、多くの開口部や、所定の方向に延びる大きい開口部を設ける必要がない。 In the optical semiconductor device in which the semiconductor package is disposed so as to straddle a pair of wiring substrates, preferably, the pair of wiring substrates are formed to extend in a predetermined direction with a predetermined interval therebetween. The semiconductor packages are arranged so as to straddle a pair of wiring boards in a state of being arranged in a predetermined direction. With this configuration, even when the number of semiconductor packages is large, it is not necessary to provide many openings or large openings extending in a predetermined direction in the wiring board.
上記第1の局面による光半導体装置において、好ましくは、半導体パッケージは、光半導体素子が搭載されるパッケージ基板をさらに含み、パッケージ基板は、絶縁性を有するとともにスルーホールが形成された基材と、基材の主表面上に形成され、光半導体素子が搭載される素子搭載部と、基材の裏面上に形成された外部電極端子および放熱用端子と、スルーホール内に充填され、基材よりも大きい熱伝導率を有する充填材とを含み、素子搭載部は、充填材を介して、放熱用端子に接続されている。このように構成すれば、光半導体素子で発生する熱を、素子搭載部およびスルーホール(充填材)を介して、放熱用端子に伝達しやすくすることができる。これにより、光半導体素子で発生する熱を、より効率良く放熱用部材に伝達することができる。その結果、光半導体装置の放熱性をより向上させることができる。 In the optical semiconductor device according to the first aspect, preferably, the semiconductor package further includes a package substrate on which the optical semiconductor element is mounted, and the package substrate has an insulating property and a base material on which a through hole is formed; Formed on the main surface of the base material, the element mounting portion on which the optical semiconductor element is mounted, the external electrode terminal and the heat radiating terminal formed on the back surface of the base material, filled in the through hole, from the base material The element mounting portion is connected to the heat radiating terminal through the filler. If comprised in this way, the heat which generate | occur | produces in an optical semiconductor element can be easily transmitted to the terminal for thermal radiation via an element mounting part and a through hole (filler). Thereby, the heat which generate | occur | produces in an optical semiconductor element can be more efficiently transmitted to the member for thermal radiation. As a result, the heat dissipation of the optical semiconductor device can be further improved.
上記半導体パッケージがパッケージ基板を含む光半導体装置において、好ましくは、半導体パッケージは、パッケージ基板上に配置されるとともに光半導体素子が内部に配置される第2開口部を有する金属製の枠体をさらに備える。このように構成すれば、光半導体素子で発生した熱を、金属製の枠体からも放熱させることができるので、光半導体装置の放熱性を、さらに向上させることができる。 In the optical semiconductor device in which the semiconductor package includes a package substrate, preferably, the semiconductor package further includes a metal frame having a second opening disposed on the package substrate and in which the optical semiconductor element is disposed. Prepare. If comprised in this way, since the heat | fever which generate | occur | produced in the optical semiconductor element can be radiated also from metal frames, the heat dissipation of an optical semiconductor device can further be improved.
上記第1の局面による光半導体装置において、外部電極端子を、一方電極端子および他方電極端子を含むように構成してもよい。 In the optical semiconductor device according to the first aspect, the external electrode terminal may be configured to include one electrode terminal and the other electrode terminal.
上記外部電極端子が一方電極端子および他方電極端子を含む光半導体装置において、好ましくは、一方電極端子、他方電極端子および放熱用端子は、互いに電気的に独立している。このように構成すれば、一方電極端子および他方電極端子のいずれか一方が放熱用端子と電気的に接続されている場合と異なり、一方電極端子および他方電極端子のいずれか一方が共通電位(グランドなど)になるのを抑制することができる。これにより、配線基板の回路構成が制限されるのを抑制することができる。具体的には、例えば、光半導体素子や半導体パッケージが複数からなる場合に、複数の光半導体素子や複数の半導体パッケージが、並列回路になってしまうのを抑制することができる。このように、複数の光半導体素子や複数の半導体パッケージが並列回路で構成される場合、例えば、全ての光半導体素子に同じ大きさの電流を流そうとすると、回路構成が複雑になるという不都合が生じる。 In the optical semiconductor device in which the external electrode terminal includes one electrode terminal and the other electrode terminal, preferably, the one electrode terminal, the other electrode terminal, and the heat dissipation terminal are electrically independent from each other. With this configuration, unlike the case where one of the one electrode terminal and the other electrode terminal is electrically connected to the heat dissipation terminal, either one of the one electrode terminal or the other electrode terminal has a common potential (ground). Etc.) can be suppressed. Thereby, it can suppress that the circuit structure of a wiring board is restrict | limited. Specifically, for example, when there are a plurality of optical semiconductor elements and semiconductor packages, it is possible to suppress the plurality of optical semiconductor elements and the plurality of semiconductor packages from becoming parallel circuits. As described above, when a plurality of optical semiconductor elements and a plurality of semiconductor packages are configured in parallel circuits, for example, if the same current is supplied to all the optical semiconductor elements, the circuit configuration becomes complicated. Occurs.
上記外部電極端子が一方電極端子および他方電極端子を含む光半導体装置において、一方電極端子および他方電極端子のいずれか一方を、放熱用端子に電気的に接続してもよい。 In the optical semiconductor device in which the external electrode terminal includes one electrode terminal and the other electrode terminal, one of the one electrode terminal and the other electrode terminal may be electrically connected to the heat radiating terminal.
上記第1の局面による光半導体装置において、好ましくは、配線基板の厚みは、半導体パッケージの外部電極端子と放熱用部材との間の距離よりも小さい。このように構成すれば、放熱用部材の表面に配線基板が接触するのを抑制することができるので、放熱用部材の表面から熱が放熱しにくくなるのを抑制することができる。 In the optical semiconductor device according to the first aspect, preferably, the thickness of the wiring board is smaller than the distance between the external electrode terminal of the semiconductor package and the heat dissipation member. If comprised in this way, since it can suppress that a wiring board contacts the surface of the heat radiating member, it can suppress that it becomes difficult to radiate heat from the surface of the heat radiating member.
上記第1の局面による光半導体装置において、好ましくは、光半導体素子は、発光素子を含む。このように構成すれば、発光素子の放熱性を向上させることができるので、光半導体装置の発光効率を向上させることができる。 In the optical semiconductor device according to the first aspect, the optical semiconductor element preferably includes a light emitting element. If comprised in this way, since the heat dissipation of a light emitting element can be improved, the luminous efficiency of an optical semiconductor device can be improved.
上記第1の局面による光半導体装置において、好ましくは、放熱用部材は、金属板、金属管、金属棒、ネジ、または、それらに着脱可能な金属製の着脱部材を含む。このように構成すれば、半導体パッケージで発生した熱を、金属板、金属管、金属棒、ネジまたは金属製の着脱部材から容易に効率良く放熱させることができる。また、半導体パッケージを金属板、金属管、金属棒またはネジに実装すれば、半導体パッケージを実装するための部材を別途設ける必要がない。また、半導体パッケージを、金属板、金属管、金属棒またはネジに着脱可能な着脱部材に実装すれば、半導体パッケージを、金属板、金属管、金属棒またはネジから、容易に取り外すことができる。これにより、半導体パッケージの交換、移動、および、取付角度の変更などを容易に行うことができる。 In the optical semiconductor device according to the first aspect, preferably, the heat radiating member includes a metal plate, a metal tube, a metal rod, a screw, or a metal detachable member attachable to and detachable from them. If comprised in this way, the heat | fever generate | occur | produced in the semiconductor package can be thermally radiated easily and efficiently from a metal plate, a metal tube, a metal bar, a screw, or a metal attachment / detachment member. Further, if the semiconductor package is mounted on a metal plate, a metal tube, a metal bar, or a screw, there is no need to separately provide a member for mounting the semiconductor package. Further, if the semiconductor package is mounted on a detachable member that can be attached to and detached from a metal plate, metal tube, metal rod, or screw, the semiconductor package can be easily detached from the metal plate, metal tube, metal rod, or screw. Thereby, replacement | exchange, movement of a semiconductor package, a change of an attachment angle, etc. can be performed easily.
この発明の第2の局面による光半導体装置の実装構造は、請求項1〜13のいずれか1項に記載の光半導体装置と、光半導体装置が実装される放熱用部材とを備える。このように構成すれば、配線基板の製造工程が煩雑になるのを抑制しながら、放熱性を向上させることが可能な光半導体装置の実装構造を構成することができる。
An optical semiconductor device mounting structure according to a second aspect of the present invention includes the optical semiconductor device according to any one of
以上のように、本発明によれば、配線基板の製造工程が煩雑になるのを抑制しながら、放熱性を向上させることが可能な光半導体装置およびその実装構造を容易に得ることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to easily obtain an optical semiconductor device capable of improving heat dissipation and a mounting structure thereof while suppressing the complicated manufacturing process of the wiring board.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態による発光装置の実装構造を示した斜視図である。図2は、図1に示した第1実施形態による発光装置の実装構造を示した断面図である。図3は、図1に示した第1実施形態による発光装置の配線基板の構造を示した斜視図である。図1〜図3を参照して、本発明の第1実施形態による発光装置1の実装構造について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a light emitting device mounting structure according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a mounting structure of the light emitting device according to the first embodiment shown in FIG. FIG. 3 is a perspective view showing the structure of the wiring board of the light emitting device according to the first embodiment shown in FIG. With reference to FIGS. 1-3, the mounting structure of the light-emitting
本発明の第1実施形態による発光装置1は、図1および図2に示すように、複数の発光素子11が搭載された半導体パッケージ10と、半導体パッケージ10に電気的に接続される配線基板30とによって構成されている。なお、発光装置1は、本発明の「光半導体装置」の一例であり、発光素子11は、本発明の「光半導体素子」の一例である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
半導体パッケージ10は、図2に示すように、複数の発光素子11と、複数の発光素子11が所定領域上に搭載されるパッケージ基板20と、パッケージ基板20上に配置される金属製の反射枠12と、反射枠12の開口部12a内に配置される透明樹脂13とによって構成されている。なお、反射枠12は、本発明の「枠体」の一例であり、開口部12aは、本発明の「第2開口部」の一例である。
As shown in FIG. 2, the
また、半導体パッケージ10は、複数の発光素子11が発光した光を出射する光出射面(主面)10aを有する。
In addition, the
複数(3つ)の発光素子11は、例えば赤色、緑色および青色の光をそれぞれ発光するLEDからなる。なお、複数の発光素子11は、その全てが同じ色の光を発光するLEDであってもよいし、赤色、緑色および青色以外の光を発光するLEDであってもよい。
The plurality (three) of the
また、発光素子11の上面上には、図示しない一方電極および他方電極が形成されている。また、発光素子11は、導電性または絶縁性のダイボンディング材(図示せず)を用いて、パッケージ基板20の後述する素子搭載部22aに固定されている。
In addition, one electrode and the other electrode (not shown) are formed on the upper surface of the
パッケージ基板20は、ガラスエポキシ樹脂などからなり絶縁性を有する基材21と、基材21の主表面上に形成された金属からなる主表面側導電パターン22と、基材21の裏面上に形成された金属からなる裏面側導電パターン23とを含んでいる。
The
ここで、第1実施形態では、基材21の所定の位置には、複数のスルーホール21aが形成されている。このスルーホール21a内には、導電性を有するとともに、基材21よりも大きい熱伝導率を有する金属などからなる充填材24が充填されている。
Here, in the first embodiment, a plurality of through
主表面側導電パターン22は、複数の発光素子11が搭載される素子搭載部22aと、複数の一方電極部22bと、複数の他方電極部22cとを含んでいる。これら素子搭載部22a、一方電極部22bおよび他方電極部22cの表面は、銀メッキ処理などが施されている。
The main surface side
また、第1実施形態では、素子搭載部22a、一方電極部22bおよび他方電極部22cは、互いに電気的に独立するように形成されている。そして、例えば、素子搭載部22aはニュートラル極(無極)になるとともに、一方電極部22bは正電極として機能し、他方電極部22cは負電極として機能する。
In the first embodiment, the
また、一方電極部22bは、金属線14により、発光素子11の一方電極(図示せず)に電気的に接続されており、他方電極部22cは、金属線14により、発光素子11の他方電極(図示せず)に電気的に接続されている。
The one
また、素子搭載部22a、一方電極部22bおよび他方電極部22cは、スルーホール21aの上方を覆うように配置されているとともに、充填材24に接続されている。
The
裏面側導電パターン23は、半導体パッケージ10の光出射面10aとは反対側の面(下面)に形成されているとともに、放熱用端子23aと、複数の一方電極端子23bと、複数の他方電極端子23cとを含んでいる。なお、一方電極端子23bおよび他方電極端子23cは、本発明の「外部電極端子」の一例である。
The back surface side conductive pattern 23 is formed on the surface (lower surface) opposite to the
これら放熱用端子23a、一方電極端子23bおよび他方電極端子23cは、互いに電気的に独立するように形成されている。
The
また、放熱用端子23a、一方電極端子23bおよび他方電極端子23cは、スルーホール21aの下方を覆うように配置されているとともに、充填材24に接続されている。すなわち、放熱用端子23a、一方電極端子23bおよび他方電極端子23cは、スルーホール21a(充填材24)を介して、素子搭載部22a、一方電極部22bおよび他方電極部22cにそれぞれ電気的に接続されている。そして、例えば、放熱用端子23aはニュートラル極(無極)になるとともに、一方電極端子23bは正電極として機能し、他方電極端子23cは負電極として機能する。
The heat radiating terminal 23a, the one
反射枠12は、パッケージ基板20上に、導電性を有しない接着層(図示せず)を用いて固定されている。また、反射枠12には、内部に複数の発光素子11が配置される開口部12aが形成されている。この開口部12aは傾斜面により形成されており、反射枠12は、複数の発光素子11から出射した光を上方に導く機能を有する。また、反射枠12は、発光素子11で発生した熱の一部を外部に放熱する機能も有する。また、開口部12a内には、発光素子11を覆うように、透光性を有する透明樹脂13が充填されている。
The
また、第1実施形態では、図3に示すように、配線基板30の中央部には、開口部30aが形成されている。この開口部30aは、図2に示すように、半導体パッケージ10の放熱用端子23aの真下の位置に形成されている。また、開口部30aは、半導体パッケージ10の放熱用端子23aよりも大きく形成されている。すなわち、配線基板30は、半導体パッケージ10の放熱用端子23aの真下の位置には配置されておらず、半導体パッケージ10の一方電極端子23bおよび他方電極端子23cの真下の位置に配置されている。なお、開口部30aは、本発明の「第1開口部」の一例である。
In the first embodiment, as shown in FIG. 3, an opening 30 a is formed at the center of the
また、図3に示すように、配線基板30は、ガラスエポキシ樹脂などからなり絶縁性を有する基材31と、基材31の主表面上に形成された金属からなる配線パターン32とを含んでいる。
As shown in FIG. 3, the
配線パターン32は、複数の一方電極配線32aと、複数の他方電極配線32bとを含んでいる。この一方電極配線32aおよび他方電極配線32bは、図2に示すように、半田層(図示せず)などを介して、半導体パッケージ10の一方電極端子23bおよび他方電極端子23cにそれぞれ電気的に接続されている。
The
ここで、第1実施形態では、発光装置1は、平板状の金属筐体50に実装されている。具体的には、半導体パッケージ10の放熱用端子23aは、配線基板30の開口部30aを介して、金属筐体50上に半田層40を用いて直接的に実装されている。なお、図2では、金属筐体50の上面を平坦面状に形成しているが、金属筐体50の上面に凸部(図示せず)を設け、半導体パッケージ10の放熱用端子23aを、半田層40を用いて金属筐体50の凸部に実装してもよい。なお、金属筐体50は、本発明の「放熱用部材」および「金属板」の一例である。
Here, in the first embodiment, the
また、金属筐体50は、配線基板30から所定の距離を隔てて配置されている。すなわち、配線基板30の厚みは、半導体パッケージ10の一方電極端子23bおよび他方電極端子23cと金属筐体50との間の距離よりも小さい。
In addition, the
第1実施形態では、上記のように、半導体パッケージ10の一方電極端子23bおよび他方電極端子23cを、配線基板30に電気的に接続し、半導体パッケージ10の放熱用端子23aを、金属筐体50に実装している。これにより、半導体パッケージ10の放熱用端子23a、一方電極端子23bおよび他方電極端子23cを1つの配線基板(放熱用部材が一体的に形成された配線基板)に実装する場合と異なり、金属筐体50(放熱用部材)上に絶縁層を設ける必要がない。このため、半導体パッケージ10の放熱用端子23aを直接的に金属筐体50に実装することができるので、半導体パッケージ10で発生する熱を、効率良く金属筐体50に伝達することができる。その結果、発光装置1の放熱性を向上させることができるとともに、発光装置1の発光効率を向上させることができる。
In the first embodiment, as described above, the one
また、放熱用部材(金属筐体50)上に絶縁層を設ける必要がないので、半導体パッケージ10を1つの配線基板(放熱用部材が一体的に形成された配線基板)に実装する場合と異なり、配線基板の放熱用部材上に形成される絶縁層に開口部を形成する必要がない。これにより、配線基板30の製造工程が煩雑になるのを抑制することができる。その結果、配線基板30の製造コストが高くなるのを抑制することができる。
Further, since it is not necessary to provide an insulating layer on the heat radiating member (metal housing 50), unlike the case where the
また、金属筐体50上に絶縁層を設ける必要がないので、金属筐体50の表面から熱を放熱しやすくすることができる。これにより、発光装置1の放熱性をより向上させることができる。
In addition, since it is not necessary to provide an insulating layer on the
また、半導体パッケージ10の放熱用端子23aを、金属筐体50に実装するので、放熱用部材上に絶縁層が設けられた配線基板を用いる必要がない。これにより、配線基板の放熱用部材の表面に粗化処理や化成処理を施す必要がないので、配線基板30の製造工程が煩雑になるのをより抑制することができる。
In addition, since the heat radiating terminal 23a of the
また、第1実施形態では、上記のように、配線基板30に開口部30aを形成し、半導体パッケージ10の放熱用端子23aを、配線基板30の開口部30aを介して、金属筐体50に実装している。これにより、半導体パッケージ10の一方電極端子23bおよび他方電極端子23cを配線基板30に電気的に接続しながら、半導体パッケージ10の放熱用端子23aを、容易に金属筐体50に実装することができる。なお、配線基板30には、打ち抜き加工などにより、容易に開口部30aを形成することができる。
In the first embodiment, as described above, the opening 30 a is formed in the
また、第1実施形態では、上記のように、素子搭載部22aを、充填材24を介して放熱用端子23aに接続することによって、発光素子11で発生する熱を、素子搭載部22aおよびスルーホール21a(充填材24)を介して、放熱用端子23aに伝達しやすくすることができる。これにより、発光素子11で発生する熱を、より効率良く金属筐体50に伝達することができるので、発光装置1の放熱性をより向上させることができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、パッケージ基板20上に金属製の反射枠12を設けることによって、発光素子11で発生した熱を、反射枠12からも放熱させることができるので、発光装置1の放熱性を、さらに向上させることができる。
Further, in the first embodiment, as described above, by providing the
また、第1実施形態では、上記のように、放熱用端子23a、一方電極端子23bおよび他方電極端子23cを、互いに電気的に独立するように形成している。これにより、一方電極端子23bおよび他方電極端子23cのいずれか一方が放熱用端子23aと電気的に接続されている場合と異なり、一方電極端子23bおよび他方電極端子23cのいずれか一方が共通電位(グランドなど)になるのを抑制することができる。これにより、配線基板30の回路構成が制限されるのを抑制することができる。具体的には、複数の発光素子11が、並列回路になってしまうのを抑制することができる。このように、複数の発光素子11が並列回路で構成される場合、例えば、全ての発光素子11に同じ大きさの電流を流そうとすると、回路構成が複雑になるという不都合が生じるが、本実施形態によればそのような不都合を解消することができる。
In the first embodiment, as described above, the heat radiating terminal 23a, the one
また、第1実施形態では、上記のように、配線基板30の厚みを、半導体パッケージ10の一方電極端子23bおよび他方電極端子23cと金属筐体50との間の距離よりも小さくすることによって、金属筐体50の表面に配線基板30が接触するのを抑制することができる。これにより、金属筐体50の表面から熱が放熱しにくくなるのを抑制することができる。
In the first embodiment, as described above, by making the thickness of the
また、第1実施形態では、上記のように、半導体パッケージ10(発光装置1)を金属筐体50に実装しているので、半導体パッケージ10(発光装置1)を実装するための部材を別途設ける必要がない。
(第2実施形態)
図4は、本発明の第2実施形態による発光装置の実装構造を示した斜視図である。図5は、図4に示した本発明の第2実施形態による発光装置の実装構造を示した断面図である。
In the first embodiment, as described above, since the semiconductor package 10 (light emitting device 1) is mounted on the
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a perspective view illustrating a mounting structure of a light emitting device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a sectional view showing a mounting structure of the light emitting device according to the second embodiment of the present invention shown in FIG.
本発明の第2実施形態では、図4および図5に示すように、発光装置1は、半田層40(図5参照)を用いて、金属管60に直接的に実装されている。金属管60は、所定の直径を有する円管状に形成されており、内部60aを水(液体)や空気(気体)などが流れるように構成されている。なお、金属管60は、本発明の「放熱用部材」の一例である。
In the second embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 4 and 5, the
金属管60としては、例えば、冷蔵庫の冷却用の銅管などを適用することが可能である。発光装置1を冷蔵庫の冷却用の銅管などに実装して用いる場合、結露対策として、例えば発光装置1全体を透明樹脂によりコーティングするなどの防滴処理を行うことが望ましい。
As the
なお、発光装置1の構造は、上記第1実施形態と同様である。
The structure of the
第2実施形態では、上記のように、発光装置1(半導体パッケージ10)を、金属管60に実装することによって、金属管60の内部60aに冷却水(液体)などを流すことにより、半導体パッケージ10で発生した熱を、より効率良く放熱することができる。
In the second embodiment, as described above, the light emitting device 1 (semiconductor package 10) is mounted on the
なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
(第3実施形態)
図6は、本発明の第3実施形態による発光装置の実装構造を示した斜視図である。図7は、図6に示した本発明の第3実施形態による発光装置の実装構造を示した断面図である。図8は、図6に示した本発明の第3実施形態による発光装置が実装されるクリップの構造を示した斜視図である。この第3実施形態では、図6〜図8を参照して、上記第2実施形態とは異なり、発光装置1がクリップ61を用いて金属管60に固定されている場合について説明する。
The remaining effects of the second embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.
(Third embodiment)
FIG. 6 is a perspective view illustrating a mounting structure of a light emitting device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a mounting structure of the light emitting device according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 8 is a perspective view illustrating a structure of a clip on which the light emitting device according to the third embodiment of the present invention illustrated in FIG. 6 is mounted. In the third embodiment, a case where the
本発明の第3実施形態では、図6および図7に示すように、発光装置1は、金属製のクリップ61に実装されている。このクリップ61は、図7および図8に示すように、発光装置1(図7参照)が実装される実装部61aと、実装部61aの両端から延びるように形成された挟持部61bとを含んでいる。なお、クリップ61は、本発明の「放熱用部材」および「着脱部材」の一例である。
In the third embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 6 and 7, the
挟持部61bは、図7に示すように、バネ性を有するように構成されており、金属管60を両側から挟み込んでいる。このようにして、発光装置1は、金属管60に固定されている。
As shown in FIG. 7, the clamping
なお、第3実施形態のその他の構造は、上記第2実施形態と同様である。 The remaining structure of the third embodiment is similar to that of the aforementioned second embodiment.
第3実施形態では、上記のように、発光装置1を、クリップ61を用いて金属管60に固定することによって、発光装置1を、金属管60から容易に取り外すことができる。これにより、発光装置1の交換、移動、および、取付角度の変更などを容易に行うことができる。
In the third embodiment, as described above, the
なお、第3実施形態のその他の効果は、上記第2実施形態と同様である。
(第4実施形態)
図9は、本発明の第4実施形態による発光装置の実装構造を示した斜視図である。図10は、図9に示した本発明の第4実施形態による発光装置の実装構造を示した断面図である。この第4実施形態では、図9および図10を参照して、上記第1〜第3実施形態とは異なり、半導体パッケージ10を、開口部が設けられていない配線基板30bおよび30cに実装する場合について説明する。
The remaining effects of the third embodiment are similar to those of the aforementioned second embodiment.
(Fourth embodiment)
FIG. 9 is a perspective view illustrating a mounting structure of a light emitting device according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a mounting structure of the light emitting device according to the fourth embodiment of the present invention illustrated in FIG. In the fourth embodiment, referring to FIGS. 9 and 10, unlike the first to third embodiments, the
本発明の第4実施形態による発光装置1aは、図9および図10に示すように、半導体パッケージ10と、半導体パッケージ10が実装される一対の配線基板30bおよび30cとによって構成されている。なお、発光装置1aは、本発明の「光半導体装置」の一例である。
As shown in FIGS. 9 and 10, the light emitting device 1 a according to the fourth embodiment of the present invention includes a
一対の配線基板30bおよび30cは、金属管60の延びる方向と直交する方向に所定の間隔を隔てて配置されており、半導体パッケージ10は、一対の配線基板30bおよび30cに跨るように配置されている。また、上記第1〜第3実施形態と同様、一対の配線基板30bおよび30cは、半導体パッケージ10の放熱用端子23a(図2参照)の真下の位置には配置されておらず、半導体パッケージ10の一方電極端子23bおよび他方電極端子23c(図2参照)の真下の位置に配置されている。
The pair of
また、図9に示すように、配線基板30bには、複数の一方電極配線32cが形成されており、配線基板30cには、複数の他方電極配線32dが形成されている。また、上記第1〜第3実施形態と同様、一方電極配線32cおよび他方電極配線32dは、半田層(図示せず)を用いて、半導体パッケージ10の一方電極端子23bおよび他方電極端子23cにそれぞれ電気的に接続されている。
Further, as shown in FIG. 9, a plurality of one-
そして、図10に示すように、半導体パッケージ10の放熱用端子23a(図2参照)は、一対の配線基板30bおよび30cの間の部分を介して、金属管60に直接的に実装されている。
As shown in FIG. 10, the
なお、第4実施形態のその他の構造は、上記第2実施形態と同様である。 The remaining structure of the fourth embodiment is similar to that of the aforementioned second embodiment.
第4実施形態では、上記のように、半導体パッケージ10を、一対の配線基板30bおよび30cに跨るように配置し、半導体パッケージ10の放熱用端子23aを、一対の配線基板30bおよび30cの間の部分を介して、金属管60に実装している。これにより、配線基板30bおよび30cに開口部を形成することなく、半導体パッケージ10の放熱用端子23aを、容易に金属管60に実装することができる。
In the fourth embodiment, as described above, the
なお、第4実施形態のその他の効果は、上記第2実施形態と同様である。
(第5実施形態)
図11は、本発明の第5実施形態による発光装置の実装構造を示した斜視図である。図12は、図11に示した本発明の第5実施形態による発光装置の実装構造を示した断面図である。
The remaining effects of the fourth embodiment are similar to those of the aforementioned second embodiment.
(Fifth embodiment)
FIG. 11 is a perspective view illustrating a light emitting device mounting structure according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 12 is a sectional view showing a mounting structure of the light emitting device according to the fifth embodiment of the present invention shown in FIG.
本発明の第5実施形態では、図11および図12に示すように、発光装置1は、半田層40(図12参照)を用いて、ボルト70に直接的に実装されている。このボルト70は、ナット71(図12参照)を用いて、金属板80などに固定されている。なお、ボルト70は、本発明の「ネジ」の一例である。
In the fifth embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 11 and 12, the
第5実施形態の効果は、上記第1実施形態と同様である。 The effect of the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment.
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記実施形態では、光半導体素子として、発光素子(LED)を用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、例えばフォトダイオードなどの発光素子以外の光半導体素子を用いてもよい。 For example, in the above-described embodiment, an example in which a light emitting element (LED) is used as an optical semiconductor element has been described. However, the present invention is not limited thereto, and an optical semiconductor element other than a light emitting element such as a photodiode may be used. Good.
また、上記実施形態では、半導体パッケージに、3つの発光素子を搭載した例について示したが、本発明はこれに限らず、半導体パッケージに、1つ、2つまたは4つ以上の発光素子を搭載してもよい。 In the above embodiment, an example in which three light emitting elements are mounted on a semiconductor package has been described. However, the present invention is not limited to this, and one, two, or four or more light emitting elements are mounted on a semiconductor package. May be.
また、上記実施形態では、半導体パッケージを、ガラスエポキシ樹脂などからなるパッケージ基板を用いて形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、半導体パッケージを、例えば銅などからなるリードフレームを用いて形成してもよい。 In the above embodiment, an example in which the semiconductor package is formed using a package substrate made of glass epoxy resin or the like has been shown. However, the present invention is not limited to this, and the semiconductor package is made of, for example, a lead frame made of copper or the like. May be used.
また、上記実施形態では、配線基板を、ガラスエポキシ樹脂からなる基材を用いて形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、配線基板を、例えば、LCP(液晶ポリマー)、セラミックスまたはポリイミド樹脂などからなる基材を用いて形成してもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the example which formed the wiring board using the base material which consists of glass epoxy resin was shown, this invention is not restricted to this, For example, LCP (liquid crystal polymer), ceramics Or you may form using the base material which consists of polyimide resins.
また、上記実施形態では、半導体パッケージ(発光装置)の放熱用端子を、半田層を用いて、放熱用部材に実装した例について示したが、本発明はこれに限らず、半導体パッケージの放熱用端子を、半田層などの接着層を用いることなく、放熱用部材に直接接触させて実装してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the example in which the heat dissipation terminal of the semiconductor package (light emitting device) is mounted on the heat dissipation member using the solder layer is shown, but the present invention is not limited to this, and the heat dissipation terminal of the semiconductor package is used. The terminal may be mounted in direct contact with the heat dissipation member without using an adhesive layer such as a solder layer.
また、上記実施形態では、発光装置を、金属製の放熱用部材(金属筐体、金属管、金属製のクリップおよびボルト)に実装した例について示したが、本発明はこれに限らず、発光装置を、金属以外の、例えば熱伝導率の高いセラミックスからなる放熱用部材に実装してもよい。 In the above embodiment, an example in which the light emitting device is mounted on a metal heat radiating member (a metal housing, a metal tube, a metal clip, and a bolt) has been described. You may mount an apparatus in the member for thermal radiation which consists of ceramics other than a metal, for example, high thermal conductivity.
また、上記第1実施形態では、発光装置を、金属筐体に実装した例について示したが、本発明はこれに限らず、発光装置を、金属板などに実装し、金属板を金属筐体などに取り付けてもよい。 In the first embodiment, the light emitting device is mounted on a metal casing. However, the present invention is not limited to this, and the light emitting device is mounted on a metal plate or the like, and the metal plate is mounted on the metal casing. You may attach to.
また、上記第2〜第4実施形態では、発光装置を、金属管に固定した例について示したが、本発明はこれに限らず、発光装置を、金属棒に固定してもよい。また、金属筐体、金属管、金属棒、ネジ以外の部材に固定してもよい。 Moreover, in the said 2nd-4th embodiment, although shown about the example which fixed the light-emitting device to the metal tube, this invention is not restricted to this, You may fix a light-emitting device to a metal rod. Moreover, you may fix to members other than a metal housing | casing, a metal pipe, a metal rod, and a screw.
また、上記実施形態では、配線基板に1つの半導体パッケージを取り付けた例について示したが、本発明はこれに限らず、配線基板に複数の半導体パッケージを取り付けてもよい。この場合、図13に示した本発明の第1変形例による配線基板30dや、図14に示した本発明の第2変形例による配線基板30eや、図15に示した本発明の第3変形例による一対の配線基板30gおよび30hを用いてもよい。すなわち、図13に示すように、開口部30aが複数形成された配線基板30dを用いてもよい。また、図14に示すように、細長い1つの開口部(第1開口部)30fが形成された配線基板30eを用いてもよい。また、図15に示すように、一対の配線基板30gおよび30hを、互いに所定の間隔を隔てて所定の方向に延びるように配置するとともに、複数の半導体パッケージ10を、所定の方向に配列した状態で、一対の配線基板30gおよび30hに跨るようにそれぞれ配置してもよい。このように、一対の配線基板30gおよび30hを用いれば、半導体パッケージ10の数が多い場合にも、配線基板に、多くの開口部30aや、所定の方向に延びる大きい開口部30fを設ける必要がない。これにより、配線基板の製造工程が煩雑になるのをより抑制することができる。
In the above embodiment, an example in which one semiconductor package is attached to the wiring board has been described. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of semiconductor packages may be attached to the wiring board. In this case, the
また、上記実施形態では、1つの配線基板を用いて発光装置を構成する場合、配線基板に開口部を形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、図16に示した本発明の第4変形例による発光装置(光半導体装置)1bのように構成してもよい。すなわち、図16に示すように、配線基板30iの両端部に一方電極配線および他方電極配線(図示せず)を設け、配線基板30iの両端部(一方電極配線および他方電極配線)に半導体パッケージ10の一方電極端子23bおよび他方電極端子23cを接続してもよい。この場合、配線基板30iを、金属管60の周囲を覆うように配置してもよい。
Further, in the above embodiment, when the light emitting device is configured by using one wiring board, an example in which the opening is formed in the wiring board has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention illustrated in FIG. You may comprise like the light-emitting device (optical semiconductor device) 1b by the 4th modification of this. That is, as shown in FIG. 16, one electrode wiring and the other electrode wiring (not shown) are provided at both ends of the wiring board 30i, and the
また、上記実施形態では、上面上に一方電極および他方電極が設けられた発光素子を用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、上面上に一方電極が設けられるとともに下面上に他方電極が設けられた発光素子を用いてもよい。この場合、発光装置を、図17に示した本発明の第5変形例による発光装置(光半導体装置)1cや、図18に示した本発明の第6変形例による発光装置(光半導体装置)1dのように構成してもよい。具体的には、図17に示すように、本発明の第5変形例による発光装置1cでは、発光素子(光半導体素子)11aの上面上に一方電極(図示せず)が形成されており、下面上に他方電極(図示せず)が形成されている。そして、シリコン、セラミックス、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウムなどの熱伝導率が高い材料からなるサブマウント15が、素子搭載部22a上に固定されている。サブマウント15の上面には、電極層15aが形成されており、電極層15a上に発光素子11aが搭載されている。発光素子11aの一方電極(図示せず)は、金属線14により、パッケージ基板20の一方電極部22bに電気的に接続されている。発光素子11aの他方電極(図示せず)は、サブマウント15の電極層15aに電気的に接続されている。また、電極層15aは、金属線14により、パッケージ基板20の他方電極部22cに電気的に接続されている。すなわち、発光素子11aの他方電極(図示せず)は、サブマウント15の電極層15aおよび金属線14を介して、パッケージ基板20の他方電極部22cに電気的に接続されている。このように構成すれば、上面に一方電極(図示せず)が設けられ、下面に他方電極(図示せず)が設けられた発光素子11aを、容易に用いることができる。
In the above embodiment, an example using a light-emitting element in which one electrode and the other electrode are provided on the upper surface has been described. However, the present invention is not limited thereto, and one electrode is provided on the upper surface and on the lower surface. A light emitting element provided with the other electrode may be used. In this case, the light emitting device is a light emitting device (optical semiconductor device) 1c according to the fifth modification of the present invention shown in FIG. 17, or a light emitting device (optical semiconductor device) according to the sixth modification of the present invention shown in FIG. You may comprise like 1d. Specifically, as shown in FIG. 17, in the light emitting device 1c according to the fifth modified example of the present invention, one electrode (not shown) is formed on the upper surface of the light emitting element (optical semiconductor element) 11a. The other electrode (not shown) is formed on the lower surface. A
また、図18に示すように、本発明の第6変形例による発光装置1dでは、パッケージ基板20aの素子搭載部22dは、他方電極部22eに連続するように形成されている。すなわち、他方電極端子23cは、放熱用端子23aに電気的に接続されている。そして、発光素子11aの一方電極(図示せず)は、金属線14により、パッケージ基板20aの一方電極部22bに電気的に接続されている。発光素子11aの他方電極(図示せず)は、パッケージ基板20の素子搭載部22dおよび他方電極部22eに電気的に接続されている。このように構成しても、上面に一方電極(図示せず)が設けられ、下面に他方電極(図示せず)が設けられた発光素子11aを、容易に用いることができる。
As shown in FIG. 18, in the light emitting device 1d according to the sixth modification of the present invention, the
1、1a、1b、1c、1d 発光装置(光半導体装置)
10 半導体パッケージ
10a 光出射面
11、11a 発光素子(光半導体素子)
12 反射枠(枠体)
12a 開口部(第2開口部)
20、20a パッケージ基板
21 基材
21a スルーホール
22a、22d 素子搭載部
23a 放熱用端子
23b 一方電極端子(外部電極端子)
23c 他方電極端子(外部電極端子)
24 充填材
30、30b、30c、30d、30e、30g、30h、30i 配線基板
30a、30f 開口部(第1開口部)
32 配線パターン
50 金属筐体(放熱用部材、金属板)
60 金属管(放熱用部材)
61 クリップ(放熱用部材、着脱部材)
70 ボルト(放熱用部材、ネジ)
1, 1a, 1b, 1c, 1d Light emitting device (optical semiconductor device)
DESCRIPTION OF
12 Reflective frame (frame)
12a Opening (second opening)
20,
23c The other electrode terminal (external electrode terminal)
24
32
60 Metal tube (Heat dissipation member)
61 Clip (Heat dissipation member, Detachable member)
70 bolts (heat dissipation member, screw)
Claims (14)
前記半導体パッケージの外部電極端子が電気的に接続される配線パターンが形成された配線基板とを備え、
前記半導体パッケージの放熱用端子は、前記配線基板とは異なる放熱用部材に実装されることを特徴とする光半導体装置。 A semiconductor package including an optical semiconductor element and including an external electrode terminal and a heat dissipation terminal;
A wiring board on which a wiring pattern to which external electrode terminals of the semiconductor package are electrically connected is formed,
An optical semiconductor device, wherein the heat dissipation terminal of the semiconductor package is mounted on a heat dissipation member different from the wiring board.
前記半導体パッケージの放熱用端子は、前記配線基板の第1開口部を介して、前記放熱用部材に実装されることを特徴とする請求項2に記載の光半導体装置。 A first opening is formed in the wiring board at a position directly below the heat dissipation terminal of the semiconductor package,
The optical semiconductor device according to claim 2, wherein the heat dissipation terminal of the semiconductor package is mounted on the heat dissipation member through the first opening of the wiring board.
前記半導体パッケージは、前記一対の配線基板に跨るように配置されており、
前記半導体パッケージの放熱用端子は、前記一対の配線基板の間の部分を介して、前記放熱用部材に実装されることを特徴とする請求項2に記載の光半導体装置。 The wiring board includes a pair of wiring boards,
The semiconductor package is disposed so as to straddle the pair of wiring boards,
The optical semiconductor device according to claim 2, wherein the heat dissipation terminal of the semiconductor package is mounted on the heat dissipation member via a portion between the pair of wiring boards.
複数の前記半導体パッケージは、前記所定の方向に配列された状態で、前記一対の配線基板に跨るようにそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項4に記載の光半導体装置。 The pair of wiring boards are formed to extend in a predetermined direction at a predetermined interval from each other,
5. The optical semiconductor device according to claim 4, wherein the plurality of semiconductor packages are arranged so as to straddle the pair of wiring boards in a state of being arranged in the predetermined direction. 6.
前記パッケージ基板は、
絶縁性を有するとともにスルーホールが形成された基材と、
前記基材の主表面上に形成され、前記光半導体素子が搭載される素子搭載部と、
前記基材の裏面上に形成された前記外部電極端子および前記放熱用端子と、
前記スルーホール内に充填され、前記基材よりも大きい熱伝導率を有する充填材とを含み、
前記素子搭載部は、前記充填材を介して、前記放熱用端子に接続されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の光半導体装置。 The semiconductor package further includes a package substrate on which the optical semiconductor element is mounted,
The package substrate is
A base material having an insulating property and a through hole formed thereon;
An element mounting portion formed on the main surface of the substrate, on which the optical semiconductor element is mounted;
The external electrode terminal and the heat radiating terminal formed on the back surface of the substrate;
A filler filled in the through hole and having a thermal conductivity larger than that of the base material,
The optical semiconductor device according to claim 1, wherein the element mounting portion is connected to the heat radiating terminal via the filler.
前記光半導体装置が実装される放熱用部材とを備えた光半導体装置の実装構造。 An optical semiconductor device according to any one of claims 1 to 13,
An optical semiconductor device mounting structure comprising: a heat dissipation member on which the optical semiconductor device is mounted.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101114094B1 (en) * | 2010-08-09 | 2012-02-22 | 엘지이노텍 주식회사 | Light emitting device and lighing system |
JP2012039071A (en) * | 2010-07-29 | 2012-02-23 | Getac Technology Corporation | Light-emitting diode and manufacturing method of the same |
JP2013041865A (en) * | 2011-08-11 | 2013-02-28 | Citizen Electronics Co Ltd | Light-emitting diode |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008177186A (en) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Sanyo Electric Co Ltd | Light-emitting device |
JP2008282932A (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Omron Corp | Light emitting element, and manufacturing method thereof |
-
2008
- 2008-11-28 JP JP2008304037A patent/JP2010129834A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008177186A (en) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Sanyo Electric Co Ltd | Light-emitting device |
JP2008282932A (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Omron Corp | Light emitting element, and manufacturing method thereof |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012039071A (en) * | 2010-07-29 | 2012-02-23 | Getac Technology Corporation | Light-emitting diode and manufacturing method of the same |
US8324724B2 (en) | 2010-07-29 | 2012-12-04 | Getac Technology Corporation | LED assembly and manufacturing method thereof |
KR101114094B1 (en) * | 2010-08-09 | 2012-02-22 | 엘지이노텍 주식회사 | Light emitting device and lighing system |
JP2013041865A (en) * | 2011-08-11 | 2013-02-28 | Citizen Electronics Co Ltd | Light-emitting diode |
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