JP5819469B2 - 発光素子モジュール - Google Patents

Description

本発明は、発光素子を内蔵する発光素子モジュールに関する。

図１２には、従来の発光素子モジュールの一例を示している（たとえば特許文献１参照）。図１２に示す発光素子モジュールＸでは、基板９１表面の中央部にＬＥＤユニット９２が図示しないボンディング材によりマウントされている。基板９１は、たとえばアルミナ、チッ化アルミナなどのセラミックスからなる絶縁性の基板である。ＬＥＤユニット９２は、ワイヤ９３によりリード９４，９５に接続されている。さらに、発光素子モジュールＸは、ＬＥＤユニット９２およびワイヤ９３を覆う透明なエポキシ樹脂からなる樹脂カバー９６を備えている。ＬＥＤユニット９２は、たとえば透明に形成されている。

発光素子モジュールＸでは、基板９１の表面を白色とし、ＬＥＤユニット９２の裏面を通って基板９１の表面へ向かう光を反射させることにより、ＬＥＤユニット９２から出る光を効率的に利用することが可能となっている。

しかしながら、ＬＥＤユニット９２を基板９１に直接搭載する場合、たとえば金属製の配線パターンにＬＥＤユニット９２を搭載した場合と比較してＬＥＤユニット９２の発光時に生じる熱が発散されにくい問題がある。一方で、金属製の配線パターンは放熱性に優れる反面、経年変化によって表面が暗黒色に変色することがある。この場合、ＬＥＤユニット９２からの光を効率的に利用しにくいという問題があった。

特開平１１−１１２０２５号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、内蔵する発光素子の熱をより効率よく放熱可能であり、かつ、発光素子から出る光を有効利用可能な発光素子モジュールを提供することをその課題とする。

本発明によって提供される発光素子モジュールは、第１のリードと、上記第１のリードから離間する第２のリードと、
上記第１のリードと導通する第１の電極端子および上記第２のリードとワイヤを介して導通する第２の電極端子を有するＬＥＤチップと、上記第１および第２のリードを支持する上記第１のリードよりも高い反射率を有する白色の支持部材と、上記ＬＥＤチップからの光に対して透明であり、上記ＬＥＤチップを上記第１のリードに接着するためのボンディング材と、を備えた発光素子モジュールであって、上記第１のリードは厚み方向における一方の面に上記ＬＥＤチップが搭載され、他方の面が上記支持部材に接するダイボンディング部を有しており、上記ＬＥＤチップは、上記厚み方向視において上記ダイボンディング部と上記支持部材との双方に跨るように上記ボンディング材を介して接合されていることを特徴としている。

好ましい実施の形態においては、上記支持部材は樹脂製である。

好ましい実施の形態においては、上記ダイボンディング部には上記厚み方向に貫通する開口部が形成されており、上記開口部に上記支持部材の一部が配置されており、上記厚み方向視において上記開口部内の白色の上記支持部材の少なくとも一部が上記ＬＥＤチップの一部と重なっている。

好ましい実施の形態においては、上記開口部には上記支持部材が充填されている。

上記開口部は、上記第一のリードの端縁から退避した閉領域とされている。

好ましい実施の形態においては、上記開口部は、上記厚み方向視において上記発光素子よりも小さく、かつその全体が上記発光素子と重なるように形成されている。

好ましい実施の形態においては、上記開口部は、上記厚み方向視において上記発光素子と重ならない部分を有するように形成されている。

上記開口部は、上記第一のリードの端縁に到達する切れ込み状とされている。

好ましい実施の形態においては、上記第１および第２の電極端子は、上記厚み方向における上記発光素子の一方の端面に形成されており、上記開口部は、上記ワイヤが延びる方向と直交する方向における一方の端部が上記厚み方向視において上記発光素子と重ならないように形成されている。

好ましい実施の形態においては、上記第２の電極端子は、上記厚み方向における上記発光素子の一方の端面に形成されており、上記第１の電極端子は、上記厚み方向における上記発光素子の他方の端面に形成されている。

好ましい実施の形態においては、上記第１のリードおよび上記第２のリードの表面は、銀メッキが施されている。

好ましい実施の形態においては、上記ボンディング材には、チッ化アルミニウムが添加されている。

好ましい実施の形態においては、上記ＬＥＤチップは、発光した光を透過させる材料からなる基板上に半導体材料を積層することにより形成されており、上記基板が上記ボンディング材を介して上記支持部材に接着されている。

好ましい実施の形態においては、上記支持部材は、セラミック基板を含み、上記リードは、上記セラミック基板上に形成された配線パターンを含む。

好ましい実施の形態においては、上記基板は、サファイアからなる。

好ましい実施の形態においては、上記ＬＥＤチップは、上記厚み方向視矩形状である。

好ましい実施の形態においては、上記開口部は、上記厚み方向視矩形状である。

好ましい実施の形態においては、上記開口部は、上記ＬＥＤチップの中央に重なる。

好ましい実施の形態においては、上記支持部材は、上記ＬＥＤチップを囲む反射面を有している。

好ましい実施の形態においては、上記反射面は、上記厚み方向において上記ＬＥＤチップから遠ざかるほど上記厚み方向と直角な方向において上記ＬＥＤチップから遠ざかる方向に傾斜している。

好ましい実施の形態においては、上記反射面に囲まれた領域を埋めるように形成され、上記ＬＥＤチップを覆う保護部材を備える。

好ましい実施の形態においては、上記保護部材は透明である。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本発明の第１実施形態における発光素子モジュールを示す平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図１に示す発光素子モジュールの性能と開口部の面積との関係を示す図である。 図１に示す発光素子モジュールの別の実施例を示す要部拡大平面図である。 本発明の第２実施形態における発光素子モジュールを示す平面図である。 本発明の第３実施形態における発光素子モジュールを示す平面図である。 本発明の第４実施形態における発光素子モジュールを示す平面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。 本発明の第５実施形態における発光素子モジュールを示す平面図である。 図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 本発明の第６実施形態における発光素子モジュールを示す断面図である。 従来の発光素子モジュールの一例を示す斜視図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１および図２は、本発明の第１実施形態における発光素子モジュールを示している。本実施形態の発光素子モジュールＡ１は、リード１と、リード１から離間したリード２と、リード１，２のそれぞれと電気的に接続されたＬＥＤユニット３とを備えており、リード１，２を外部の電気回路と接続させることでＬＥＤユニット３が発光する構成となっている。ＬＥＤユニット３はワイヤ５１によってリード１に、ワイヤ５２によってリード２に接続されている。さらに発光素子モジュールＡ１は、リード１，２を固定する支持部材６と、ＬＥＤユニット３を保護する保護部材７とを備えている。なお、図１では保護部材７を省略している。発光素子モジュールＡ１は、ｚ方向視において、ｘ方向を長辺方向とし、ｙ方向を短辺方向とする長矩形状に形成されている。

リード１は、開口部１１ａを有するダイボンディング部１１と、ダイボンディング部１１から延出する端子部１２とを備えている。リード１は、たとえば厚さが０．１５〜０．２０ｍｍの銅板に開口部１１ａを形成する打ち抜き加工を行った後に表面に銀メッキを施すことにより形成される。

ダイボンディング部１１は、ＬＥＤユニット３を搭載する部分である。開口部１１ａは、ダイボンディング部１１のｙ方向中央付近に形成されている。この開口部１１ａの位置、形状および大きさは、打ち抜き加工を行う際に適宜設定可能である。本実施形態における開口部１１ａは、ｘ方向寸法が０．３ｍｍであり、ｙ方向寸法が０．２ｍｍである矩形状に形成されている。この開口部１１ａには、図２に示すように支持部材６が充填されている。

端子部１２は、支持部材６のｘ方向一端から外側に露出する部分であり、リード１を外部の電気回路と接続させるのに用いられる。この端子部１２は、支持部材６の形成後に、リード１の支持部材６から突出する部分を折り曲げることにより形成される。

リード２は、図１および図２に示すように、ｘ方向においてダイボンディング部１１から離間するワイヤ接合部２１と、ワイヤ接合部２１から延出する端子部２２とを備えている。リード２は、たとえば厚さが０．１５〜０．２０ｍｍの銅板の表面に銀メッキを施すことにより形成される。端子部２２は、支持部材６のｘ方向他端から外側に露出する部分であり、リード２を外部の電気回路と接続させるのに用いられる。この端子部２２は、支持部材６の形成後に、リード２の支持部材６から突出する部分を折り曲げることにより形成される。

ＬＥＤユニット３は、本発明における発光素子ユニットであり、たとえばサファイア（Ａｌ₂Ｏ₃単結晶）からなる基板の表面にチッ化ガリウムなどの半導体材料を積層することで形成されたＬＥＤチップにより構成されている。このＬＥＤチップは本発明の発光素子であり、ｎ型半導体層とｐ型半導体層とに挟まれた活性層において電子と正孔とが再結合することにより青色光、緑色光、赤色光などを発する。このようなＬＥＤユニット３では、サファイア基板が発光した光をほとんど吸収しないため、ほぼ全方位に向けて光が出射される。ＬＥＤユニット３は、たとえばｘ方向寸法が０．８ｍｍであり、ｙ方向寸法が０．４ｍｍであるｚ方向視長矩形状に形成されている。図１に示すように、ＬＥＤユニット３はｚ方向視において開口部１１ａに重なるようにダイボンディング部１１にボンディング材４を用いて固定されている。本実施形態では、ＬＥＤユニット３が開口部１１ａを封鎖するような配置となっている。ボンディング材４は、たとえば透明なエポキシ樹脂である。

ＬＥＤユニット３をダイボンディング部１１に固定する際には、まず、ダイボンディング部１１のＬＥＤユニット３を設置する予定の領域にボンディング材４を塗布し、その後にボンディング材４と重なるようにＬＥＤユニット３を設置する。

ＬＥＤユニット３は、ｚ方向上端面のｘ方向一端に電極端子３１を、他端に電極端子３２を備えている。電極端子３１はｎ型半導体層に接続されており、ワイヤ５１を介してダイボンディング部１１と導通接続されている。電極端子３２はｐ型半導体層に接続されており、ワイヤ５２を介してワイヤ接合部２１と導通接続されている。ワイヤ５１，５２は、たとえば金線である。

支持部材６は、たとえば酸化チタンが添加された白色のエポキシ樹脂からなり、図１に示すように平面視略矩形状に形成されている。支持部材６は、リード１，２の一部を覆って両者を固定させている。支持部材６は中央部が凹むように形成されており、図２に示すようにｚ方向上方ほどｘ方向においてＬＥＤユニット３から遠ざかる方向に傾斜する反射面６１を有している。図１に示すように、反射面６１は、ＬＥＤユニット３を囲むｚ方向視枠状に形成されている。この反射面６１は、ＬＥＤユニット３からｚ方向と直交する方向に出射された光をｚ方向上方に向けて反射するためのものである。このような支持部材６は、金型を用いたいわゆるインサート成形の手法によって形成される。具体的には、リード１，２を金型に設置して液状化した状態のエポキシ樹脂を金型に流し込んで硬化させることにより支持部材６は形成される。このような形成方法によると、開口部１１ａに液状化したエポキシ樹脂が流れ込むため、開口部１１ａに支持部材６の一部が充填された構造となる。なお、開口部１１ａの全体にまでエポキシ樹脂が流れ込まず、開口部１１ａの一部にしか支持部材６が充填されなかった場合には、開口部１１ａに透明なボンディング材４を流れ込ませてもよい。

保護部材７は、反射面６１に囲まれた領域を埋めるように形成されており、ダイボンディング部１１、ワイヤ接合部２１、ＬＥＤユニット３、および、ワイヤ５１，５２を覆っている。この保護部材７は、たとえば透明なエポキシ樹脂製である。

次に、発光素子モジュールＡ１の作用について説明する。

本実施形態によれば、ＬＥＤユニット３は金属製のリード１に搭載されているため、ＬＥＤユニット３が発光する際に生じる熱は速やかにリード１へ伝達される。リード１は端子部１２が支持部材６の外側の露出しているため、リード１へ伝達された熱は外気に放出されやすくなっている。このため、発光素子モジュールＡ１は放熱性に優れており、ＬＥＤユニット３の温度上昇による劣化を抑えて信頼性の向上を図ることができる。

さらに本実施形態によれば、ＬＥＤユニット３からｚ方向下方へ出射した光の一部は、開口部１１ａに充填された白色の支持部材６によって反射されて、ｚ方向上方へ向かって進行する。このようにＬＥＤユニット３の下側に白色の支持部材６を配置すると、ＬＥＤユニット３の下側全体を金属製のリード１とした場合よりも高い反射率を得ることができる。このため、発光素子モジュールＡ１は、ｚ方向下方に向かう光を効率よくｚ方向上方に向かう光へ変えることができる。従って、発光素子モジュールＡ１は、金属製のリード１を用いて高い放熱性を有する構成でありながら、同時にＬＥＤユニット３を白色の非金属素材に載せた場合に近い高効率でＬＥＤユニット３から出射される光を利用可能となっている。

図３には、開口部１１ａのｚ方向視面積と、発光素子モジュールＡ１の放熱性およびＬＥＤユニット３から出射される光の利用効率との関係を示している。図３に示すように、開口部１１ａの面積が増加すると、ＬＥＤユニット３から出射される光の利用効率が上昇する一方で、発光素子モジュールＡ１の放熱性は低下する。発光素子モジュールＡ１の用途あるいはＬＥＤユニット３の性能に応じて、開口部１１ａのｚ方向視面積は決定される。開口部１１ａの面積が最小となる場合は、開口部１１ａのｚ方向視形状が一辺の長さがリード１の厚み長さの正方形となる場合である。逆に、開口部１１ａの面積が最大となる場合は、開口部１１ａがｚ方向においてＬＥＤユニット３と丁度重なる場合である。

なお、開口部１１ａは、たとえば図４に示すように分割されていても構わない。またさらに、開口部１１ａは、単に分割されているだけではなく、複数の貫通孔の組み合わせであっても構わない。

以下に、本発明の他の実施形態について説明する。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。

図５には、本発明の第２実施形態における発光素子モジュールＡ２を示している。発光素子モジュールＡ２は、ダイボンディング部１１に上記実施形態の開口部１１ａよりも大きな開口部１１ｂが形成されており、その他の構成は発光素子モジュールＡ１と同様となっている。

開口部１１ｂは、そのｙ方向寸法がＬＥＤユニット３のｙ方向寸法より長くなる矩形状に形成されている。図５に示すように、ＬＥＤユニット３は、ｙ方向において、開口部１１ｂのｙ方向両側端に挟まれるように配置されている。開口部１１ｂには、開口部１１ａと同様に支持部材６が充填されている。

本実施形態では、ＬＥＤユニット３の発光時に生じた熱は、ＬＥＤユニット３のｘ方向両端部からダイボンディング部１１に伝達される。このため、発光素子モジュールＡ２は良好な放熱性を有している。

ＬＥＤユニット３のｘ方向両端部には、電極端子３１，３２が配置されており、この部分からはもともとｚ方向上方に光が出射されにくくなっている。本実施形態では、このｚ方向上方に光が出射されにくい部分を除くほとんど全部の領域において、ＬＥＤユニット３のｚ方向下側が白色となる。このため、発光素子モジュールＡ２では、たとえば従来の発光素子モジュールＸのようにＬＥＤユニット９２を白色の基板９１に載せた場合に比較的近い効率でＬＥＤユニット３からｚ方向下方に出射される光をｚ方向上方に向かう光へと変えることが可能である。従って発光素子モジュールＡ２は、良好な放熱性を保持しつつ、ＬＥＤユニット３から出射される光を高い効率で利用可能である。

図６には、本発明の第３実施形態における発光素子モジュールＡ３を示している。発光素子モジュールＡ３は、ダイボンディング部１１には切れ込み状の開口部１１ｃが形成されており、その他の構成は発光素子モジュールＡ１と同様となっている。

開口部１１ｃは、ダイボンディング部１１の図６におけるｙ方向上端から下方へ延びるように形成されている。開口部１１ｃにも白色の支持部材６が充填されている。

発光素子モジュールＡ３も、ＬＥＤユニット３の一部が金属製のダイボンディング部１１に触れることにより高い放熱性を有している。同時に、開口部１１ｃに充填された白色の支持部材６により、高い効率でＬＥＤユニット３からｚ方向下方に出射される光をｚ方向上方に向かう光へと変えることが可能である。

図７および図８には、本発明の第４実施形態における発光素子モジュールＡ４を示している。発光素子モジュールＡ４は、リード１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ、ＬＥＤユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ、支持部材６、保護部材７、および２つのツェナーダイオード８を備えている。発光素子モジュールＡ４は、主にｚ方向に光を出射するサイドビュー型の発光素子モジュールとして構成されている。

リード１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，２Ａ，２Ｂ，２Ｃはそれぞれ銅製であり、たとえば銀メッキが施されたものである。

リード１Ａは、ダイボンディング部１１、端子部１２、および、ダイボンディング部１１と端子部１２とを繋ぐ細長状の帯部１３を備えている。ダイボンディング部１１には、開口部１１ｄが形成されており、ＬＥＤユニット３Ａが図示しないボンディング材を用いて搭載されている。開口部１１ｄには支持部材６が充填されている。

ＬＥＤユニット３Ａは、図８におけるｚ方向一端面に電極端子３１を有し、ｚ方向他端面に電極端子３２を有している。電極端子３１は、ダイボンディング部１１と接することにより、リード１Ａと導通している。電極端子３２は、ワイヤ５３によりリード２Ａのワイヤ接合部２１に接続されている。

本実施形態では、図８に示すように、電極端子３１を回避するように開口部１１ｄが形成されている。

リード１Ｂ，１Ｃに搭載されたＬＥＤユニット３Ｂ，３Ｃは発光素子モジュールＡ１におけるＬＥＤユニット３と同様の構成である。ＬＥＤユニット３Ｂは、ワイヤ５１を介してリード１Ｂに、ワイヤ５２を介してリード２Ｂと接続されている。ＬＥＤユニット３Ｃは、ワイヤ５１を介してリード１Ｃに、ワイヤ５２を介してリード２Ｃと接続されている。

リード１Ｂ，１Ｃの各ダイボンディング部１１には、たとえば発光素子モジュールＡ１におけるものと同様の開口部１１ａが形成されている。

本実施形態では、リード１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，２Ａ，２Ｂ，２Ｃの各端子部１２，２２は、全て図７におけるｙ方向下側から支持部材６の外側に延出している。

２つのツェナーダイオード８は、それぞれリード２Ｂ，２Ｃに搭載されており、ワイヤ５４，５５を介してリード１Ｂ，１Ｃと接続されている。各ツェナーダイオード８は、ＬＥＤユニット３Ｂ，３Ｃに過大な逆電圧が負荷されることを防止するためのものであり、所定電圧以上の逆電圧が印加されたときのみ、逆電圧方向に電流が流れることを許容する。

発光素子モジュールＡ４においても、ＬＥＤユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃが金属製のリード１Ａ，１Ｂ，１Ｃに搭載されているため放熱性に優れている。同時に、リード１Ａ，１Ｂ，１Ｃに形成された開口部１１ａ，１１ｄに充填された白色の支持部材６によりＬＥＤユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃから図８におけるｚ方向一方側に出射される光がｚ方向他方側に効率よく反射される。

図９および図１０は、本発明の第５実施形態に基づく発光素子モジュールを示している。本実施形態の発光素子モジュールＡ５は、ＬＥＤユニット３の構成が発光素子モジュールＡ１と異なっている。本実施形態において、ＬＥＤユニット３は、本発明の発光素子であるＬＥＤチップ３０と、それを支持するサブマウント基板３３とを備えている。

ＬＥＤチップ３０は、たとえばサファイアからなる基板の表面にチッ化ガリウムなどの半導体材料を積層することで形成されている。ＬＥＤチップ３０は、ｎ型半導体層とｐ型半導体層とに挟まれた活性層において電子と正孔とが再結合することにより青色光、緑色光、赤色光などを発する。このようなＬＥＤチップ３０では、サファイア基板が発光した光をほとんど吸収しないため、ほぼ全方位に向けて光が出射される。ＬＥＤチップ３０は、ｎ型半導体層と導通する電極端子３１と、ｐ型半導体層と導通する電極端子３２とを備えている。図９に示すように、ｚ方向視においてＬＥＤチップ３０は、開口部１１ａの全体を内包するように配置されている。

サブマウント基板３３は、たとえばＳｉからなる透明な基板であり、透明なボンディング材４によりリード１に搭載されている。ｚ方向上端面のｘ方向一端寄りに電極パッド３４を、他端寄りに電極パッド３５を備えている。電極パッド３４，３５は、図９に示すように、ｚ方向視において、開口部１１ａと重ならないように形成されている。電極パッド３４は、ワイヤ５１を介してダイボンディング部１１と導通接続されている。電極パッド３５はワイヤ５２を介してワイヤ接合部２１と導通接続されている。

図１０に示すように、ＬＥＤチップ３０は、電極端子３１が電極パッド３４と導通し、電極端子３２が電極パッド３５と導通するようにサブマウント基板３３に搭載されている。電極端子３１，３２と電極パッド３４，３５とは、たとえば共晶接合によって接合されている。

サブマウント基板３３は金属製のリード１に搭載されているため、ＬＥＤチップ３０が発光する際に生じる熱はリード１へ伝達されやすくなっている。リード１は端子部１２が支持部材６の外側の露出しているため、リード１へ伝達された熱は外気に放出されやすくなっている。このため、発光素子モジュールＡ５は放熱性に優れており、ＬＥＤチップ３０の温度上昇による劣化を抑えて信頼性の向上を図ることができる。

さらに本実施形態によれば、ＬＥＤチップ３０からｚ方向下方へ出射した光の一部は、透明なサブマウント基板３３を通り抜けて開口部１１ａに充填された白色の支持部材６によって反射されて、ｚ方向上方へ向かって進行する。このため、発光素子モジュールＡ５は、ｚ方向下方に向かう光を効率よくｚ方向上方に向かう光へ変えることができる。従って、発光素子モジュールＡ５は、金属製のリード１を用いて高い放熱性を有する構成でありながら、同時にＬＥＤユニット３を白色の非金属素材に載せた場合に近い高効率でＬＥＤチップ３０から出射される光を利用可能となっている。

図１１は、本発明の第６実施形態に基づく発光素子モジュールを示している。本実施形態の発光素子モジュールＡ６は、ＬＥＤユニット３の実装方法が発光素子モジュールＡ５と異なっており、その他の構成は発光素子モジュールＡ５と同様である。また、本実施形態では、のサブマウント基板３３が、たとえば銀ペーストのような導電性のボンディング材４１によってリード１に搭載されている。

本実施形態のＬＥＤチップ３０では、ｐ型半導体層と導通する電極端子３１がｚ方向下端面のｘ方向一端に設けられており、ｎ型半導体層と導通する電極端子３２がｚ方向下端面のｘ方向他端に設けられている。

本実施形態のサブマウント基板３３は、電極パッド３４を備えるかわりに、導電体３６が充填されたスルーホール３３ａを備えている。導電体３６はボンディング材４１を介してリード１と導通している。なお、この構造に伴って、本実施形態ではワイヤ５１が設けられていない。

本実施形態のＬＥＤチップ３０は、電極端子３１が導電体３６と導通し、電極端子３２が電極パッド３５と導通するようにサブマウント基板３３に搭載されている。電極パッド３５とワイヤ接合部２１はワイヤ５２で接続されている。

図１１に示すように、ボンディング材４１は、開口部１１ａと重ならないように形成されている。

このような発光素子モジュールＡ６においても、ＬＥＤチップ３０からｚ方向下方へ出射した光の一部は、透明なサブマウント基板３３を通り抜けて開口部１１ａに充填された白色の支持部材６によって反射されて、ｚ方向上方へ向かって進行する。このため、発光素子モジュールＡ６は、ｚ方向下方に向かう光を効率よくｚ方向上方に向かう光へ変えることができる。従って、発光素子モジュールＡ６は、金属製のリード１を用いて高い放熱性を有する構成でありながら、同時にＬＥＤユニット３を白色の非金属素材に載せた場合に近い高効率でＬＥＤチップ３０から出射される光を利用可能となっている。

本発明に係る発光素子モジュールは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る発光素子モジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。たとえば、発光素子モジュールＡ１〜Ａ３のボンディング材４にチッ化アルミニウムなどを放熱フィラーとして添加しても構わない。ボンディング材４の熱伝導率を向上させることでＬＥＤユニット３からリード１へ熱が伝わりやすくなる。

上記実施形態では、開口部１１ａ，１１ｂ，１１ｄはｚ方向視矩形状であるが円形や楕円形あるいはその他の多角形であっても構わない。

またさらに、上記実施形態では、リード１，２，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，２Ａ，２Ｂ，２Ｃが銅製のものに銀メッキを施したものであるが、他の金属を用いたものであっても構わない。

またさらに、上記実施形態では、支持部材６は白色樹脂であるが、従来の発光素子モジュールＸと同様に白色セラミック基板を用いた構造の発光素子モジュールであっても本発明の効果を期待することができる。

またさらに、発光素子モジュールＡ５，Ａ６では開口部１１ａが設けられているが、発光素子モジュールＡ２における開口部１１ｂや発光素子モジュールＡ３における開口部１１ｃと同様の開口部を設けてもよい。

Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６ 発光素子モジュール
１，２，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ リード
１１ ダイボンディング部
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 開口部
１２，２２ 端子部
１３ 帯部
２１ ワイヤ接合部
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ ＬＥＤユニット（発光素子ユニット）
３０ ＬＥＤチップ（発光素子）
３１，３２ 電極端子
３３ サブマウント基板
３４，３５ 電極パッド
３６ 導電体
４ ボンディング材
５１，５２，５３，５４，５５ ワイヤ
６ 支持部材
６１ 反射面
７ 保護部材
８ ツェナーダイオード

Claims (21)

1. 第１のリードと、
   上記第１のリードから離間する第２のリードと、
   上記第１のリードと導通する第１の電極端子および上記第２のリードとワイヤを介して導通する第２の電極端子を有するＬＥＤチップと、
   上記第１および第２のリードを支持する上記第１のリードよりも高い反射率を有する白色の支持部材と、
   上記ＬＥＤチップからの光に対して透明であり、上記ＬＥＤチップを上記第１のリードに接着するためのボンディング材と、
   を備えた発光素子モジュールであって、
   上記第１のリードは厚み方向における一方の面に上記ＬＥＤチップが搭載され、他方の面が上記支持部材に接し、上記厚み方向に貫通する開口部が形成されたダイボンディング部を有しており、
   上記開口部のすべてを埋めるように、上記支持部材の一部が上記開口部に充填されており、
   上記ＬＥＤチップは、上記厚み方向視において、上記第２のリードに対して離間しているとともに上記ダイボンディング部と上記開口部内の上記支持部材の少なくとも一部との双方に跨るように上記ボンディング材を介して接合されていることを特徴とする、発光素子モジュール。
2. 上記支持部材は樹脂製である、請求項１に記載の発光素子モジュール。
3. 上記開口部には上記支持部材が充填されている、請求項１または２に記載の発光素子モジュール。
4. 上記開口部は、上記第一のリードの端縁から退避した閉領域とされている、請求項１ないし３のいずれかに記載の発光素子モジュール。
5. 上記開口部は、上記厚み方向視において上記発光素子よりも小さく、かつその全体が上記発光素子と重なるように形成されている、請求項４に記載の発光素子モジュール。
6. 上記開口部は、上記厚み方向視において上記発光素子と重ならない部分を有するように形成されている、請求項１ないし５のいずれかに記載の発光素子モジュール。
7. 上記開口部は、上記第一のリードの端縁に到達する切れ込み状とされている、請求項６に記載の発光素子モジュール。
8. 上記第１および第２の電極端子は、上記厚み方向における上記発光素子の一方の端面に形成されており、
   上記開口部は、上記ワイヤが延びる方向と直交する方向における一方の端部が上記厚み方向視において上記発光素子と重ならないように形成されている、請求項６または７に記載の発光素子モジュール。
9. 上記第２の電極端子は、上記厚み方向における上記発光素子の一方の端面に形成されており、上記第１の電極端子は、上記厚み方向における上記発光素子の他方の端面に形成されている、請求項５または６に記載の発光素子モジュール。
10. 上記第１のリードおよび上記第２のリードの表面は、銀メッキが施されている、請求項１ないし９のいずれかに記載の発光素子モジュール。
11. 上記ボンディング材には、チッ化アルミニウムが添加されている、請求項１ないし１０のいずれかに記載の発光素子モジュール。
12. 上記ＬＥＤチップは、発光した光を透過させる材料からなる基板上に半導体材料を積層することにより形成されており、
    上記基板が上記ボンディング材を介して上記支持部材に接着されている、請求項１ないし１１のいずれかに記載の発光素子モジュール。
13. 上記支持部材は、セラミック基板を含み、
    上記リードは、上記セラミック基板上に形成された配線パターンを含む、請求項１ないし９のいずれかに記載の発光素子モジュール。
14. 上記基板は、サファイアからなる、請求項１２に記載の発光素子モジュール。
15. 上記ＬＥＤチップは、上記厚み方向視矩形状である、請求項１ないし５のいずれかに記載の発光素子モジュール。
16. 上記開口部は、上記厚み方向視矩形状である、請求項１５に記載の発光素子モジュール。
17. 上記開口部は、上記ＬＥＤチップの中央に重なる、請求項１６に記載の発光素子モジュール。
18. 上記支持部材は、上記ＬＥＤチップを囲む反射面を有している、請求項１ないし１７のいずれかに記載の発光素子モジュール。
19. 上記反射面は、上記厚み方向において上記ＬＥＤチップから遠ざかるほど上記厚み方向と直角な方向において上記ＬＥＤチップから遠ざかる方向に傾斜している、請求項１８に記載の発光素子モジュール。
20. 上記反射面に囲まれた領域を埋めるように形成され、上記ＬＥＤチップを覆う保護部材を備える、請求項１８または１９に記載の発光素子モジュール。
21. 上記保護部材は透明である、請求項２０に記載の発光素子モジュール。

Images