JPWO2010095482A1 - 電子部品用基板、発光装置および電子部品用基板の製造方法 - Google Patents

電子部品用基板、発光装置および電子部品用基板の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 放熱性を向上させることが可能な電子部品用基板を提供する。【解決手段】 この電子部品用基板は、互いに電気的に絶縁されたフレーム部2aおよび2bを有し、フレーム部2a上にLED1が搭載される金属製のフレーム2と、そのフレーム2上に配置された反射枠3とを備えている。そして、フレーム部2aが反射枠3に直接接触し、かつ、フレーム部2bが反射枠3に直接接触しないように、フレーム2および反射枠3が樹脂部材6によって互いに接着固定されている。【選択図】 図2

Description

本発明は、電子部品用基板、発光装置および電子部品用基板の製造方法に関する。
従来、発光ダイオード素子(LED)などの発光素子を光源とする発光装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。以下に、従来の発光装置の構成を簡単に説明する。
従来の発光装置では、LEDが金属製のフレーム上に搭載されている。LEDが搭載されるフレームは、互いに電気的に絶縁された2つのフレーム部を有しており、それら2つのフレーム部のうちの一方にLEDが固着されるようになっている。また、2つのフレーム部のそれぞれには、LEDのp側電極およびn側電極が電気的に接続されている。そして、従来では、LEDからの光に指向性を持たせるために、枠状の反射面を有する樹脂製の反射枠をフレーム上に配置し、その反射枠の反射面でLEDを取り囲んでいる。
特開2008−108836号公報
しかしながら、上記した従来の構成では、樹脂製の反射枠をフレーム上に配置しているため、LEDで発生した熱の放熱が反射枠で阻害されるという不都合がある。すなわち、従来の構成では、LEDの発熱を良好に放熱するのが困難であるという問題点がある。なお、この不都合を解消するために、金属製の反射枠をフレーム上に配置した場合には、2つのフレーム部が反射枠を介して電気的に短絡するという不都合が生じてしまう。
本発明は、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、放熱性を向上させることが可能な電子部品用基板、発光装置および電子部品用基板の製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の第1の局面による電子部品用基板は、互いに電気的に絶縁された第1フレーム部および第2フレーム部を有し、第1フレーム部上に発光素子が搭載される金属製のフレームと、フレーム上に配置され、発光素子が搭載される領域を取り囲む枠状の反射面を有する反射枠とを備えている。そして、第1フレーム部が反射枠に直接接触し、かつ、第2フレーム部が反射枠に直接接触しないように、フレームおよび反射枠が樹脂部材により互いに接着固定されている。
第1の局面では、上記のように、第1フレーム部が反射枠に直接接触し、かつ、第2フレーム部が反射枠に直接接触しないように、フレームおよび反射枠を樹脂部材により互いに接着固定することによって、反射枠の構成材料を高熱伝導材料(たとえば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅および銅合金などの金属)とすれば、発光素子の発熱が第1フレーム部から反射枠に伝わり易くなるので、発光素子の発熱を良好に放熱することができる。また、この場合には、第2フレーム部が反射枠に直接接触していないので、第2フレーム部と反射枠とが電気的に絶縁された状態になっている。このため、反射枠を介して第1フレーム部および第2フレーム部が電気的に短絡するのを抑制することができる。
上記第1の局面による電子部品用基板において、好ましくは、反射枠が金属製である。このように構成すれば、容易に、反射枠を介しての放熱を良好に行うことができる。さらに、反射枠が樹脂製であれば、光と熱によって反射枠が変色(黒変)することで光吸収が増大(反射率が低下)して輝度が低下するという不都合があったが、この構成では、輝度の低下を大幅に低減できる。
反射枠が金属製である場合において、フレームおよび反射枠が互いに同じ金属材料からなっていることが好ましい。このように構成すれば、フレームおよび反射枠のそれぞれの熱膨張率が互いに同じになるので、発熱時に熱膨張の差に起因する不都合が発生するのを抑制することができる。すなわち、フレームから反射枠が剥離または分離したり、反りが発生したりするのが抑制されて信頼性が向上する。なお、フレームおよび反射枠のそれぞれの構成材料が互いに異なっていたとしても、熱膨張率が近い材料を選定すれば、同様の効果が得られる。
上記第1の局面による電子部品用基板において、フレームは複数のフレーム部を含んでおり、複数のフレーム部のうちの平面積が最も大きいフレーム部が第1フレーム部となっていることが好ましい。このように構成すれば、第1フレーム部と反射枠との接触面積を大きくすることができ、反射枠を介しての放熱がより良好になる。また、第1フレーム部から取付基板(フレームの発光素子が搭載される側とは反対の裏面側に取り付けられる基板)側への放熱も良好になる。なお、平面積とは、平面的に見た場合における面積のことである。また、第1フレーム部が1つで第2フレーム部が2つ以上の場合においては、2つ以上の第2フレーム部の平面積の合計が第1フレーム部の平面積よりも大きくなっていてもよい。
上記の場合、第1フレーム部と反射枠とが平面的に重畳する領域内において、第1フレーム部および反射枠のうちの一方に凸部が形成されていることが好ましい。このように構成すれば、たとえば、第1フレーム部に凸部が形成されているとすると、その第1フレーム部の凸部上に反射枠を配置することにより、容易に、第2フレーム部と反射枠とが直接接触するのを抑制しながら、第1フレーム部と反射枠とを直接接触させることができる。また、フレームと反射枠との間の一部に樹脂部材を埋め込むための間隙を確保することもできる。なお、反射枠に凸部が形成されている場合にも、第1フレーム部に凸部が形成されている場合と同様の効果が得られる。
さらに、第1フレーム部および反射枠のうちの一方に凸部が形成されている場合において、第1フレーム部および反射枠のうちの凸部が形成されていない他方に、凸部を嵌め込むことが可能な凹部が形成されており、その凹部に凸部が圧入または挿入されていてもよい。このように構成すれば、第1フレーム部に対する反射枠の取り付け強度を高くすることができる。これにより、第1フレーム部からの反射枠の剥離または分離が起こり難くなるため、信頼性をより向上させることができる。また、第1フレーム部と反射枠との接触面積が大きくなるので、発光素子の発熱が第1フレーム部から反射枠に伝わり易くなる。したがって、放熱性をより向上させることもできる。なお、凸部が圧入または挿入される凹部は、貫通穴であってもよいし、貫通していなくてもよい。
上記第1の局面による電子部品用基板において、反射枠は、板状部材に開口を形成するとともに、その板状部材を折り曲げることによって得られるものであり、第1フレーム部に反射枠が直接接触し、第2フレーム部に反射枠が直接接触しないように、反射枠となる板状部材が折り曲げられていてもよい。なお、板状部材に開口を形成する方法としては、エッチングやプレス加工などが考えられる。
上記第1の局面による電子部品用基板において、第1フレーム部と第2フレーム部との間に樹脂部材が埋め込まれていることが好ましい。このように構成すれば、第1フレーム部と第2フレーム部とをより強固に固着することができる。また、樹脂部材が透光性でない場合には、第1フレーム部と第2フレーム部との間から光が漏れるのを抑制することができる。
上記第1の局面による電子部品用基板において、発光素子が搭載される領域を取り囲む枠体が反射枠の開口部内にさらに設けられていてもよい。この場合、反射枠の開口部内のうちの枠体の開口部内にのみ封止部材を埋め込み、その他の部分が空気層となるようにすれば、集光特性を向上させることができる。
反射枠の開口部内にさらに枠体を設ける場合において、その枠体が樹脂部材の一部を突出させることによって形成されたものであってもよい。このように構成すれば、容易に、反射枠の開口部内に別の枠体を形成することができる。
また、反射枠の開口部内にさらに枠体を設ける場合において、その枠体がフレームの一部を突出させることによって形成されたものであってもよい。このように構成すれば、容易に、反射枠の開口部内に別の枠体を形成することができる。
上記第1の局面による電子部品用基板において、樹脂部材が透光性樹脂からなっていてもよい。このように構成すれば、樹脂部材による接着部分からも光が出射されるので、広指向性化を図ることができる。
上記第1の局面による電子部品用基板において、反射枠の側部の一部に開口が形成されており、反射枠の側部に形成された開口から光を取り出せるようになっていてもよい。このように構成すれば、反射枠の側部の一部(開口)からも光が出射されるので、広指向性化を図ることができる。
上記第1の局面による電子部品用基板において、第1フレーム部に貫通穴が形成されており、その第1フレーム部に形成された貫通穴から光を取り出せるようになっていてもよい。このように構成すれば、第1フレーム部の貫通穴を介して裏面側(発光素子が搭載される側とは反対側)に出射される光も存在することになるので、広指向性化を図ることができる。
本発明の第2の局面による発光装置は、上記第1の局面による電子部品用基板と、その電子部品用基板に搭載された発光素子とを備えている。このように構成すれば、発光素子の発熱を良好に放熱することが可能な発光装置を容易に得ることができる。
上記の場合、発光素子が発光ダイオード素子であってもよい。
本発明の第3の局面による電子部品用基板の製造方法は、互いに電気的に絶縁される第1フレーム部および第2フレーム部を有し、第1フレーム部上に発光素子が搭載される金属製のフレームと、発光素子が搭載される領域を取り囲む枠状の反射面を有する反射枠とを作製する工程と、フレーム上に反射枠を配置し、フレームおよび反射枠を互いに固定する工程とを備えている。そして、フレーム上に反射枠を配置する際に、第1フレーム部が反射枠に直接接触され、かつ、第2フレーム部が反射枠に直接接触されない状態とし、その状態でフレームおよび反射枠を保持したまま溶融樹脂を所定領域に充填した後、溶融樹脂を硬化させることによって、溶融樹脂を硬化させることにより得られる樹脂部材でフレームおよび反射枠を互いに接着固定する。
この第3の局面では、上記のような製造方法を用いて電子部品用基板を製造することによって、反射枠の構成材料を高熱伝導材料とすれば、発光素子の発熱が第1フレーム部から反射枠に伝わり易くなるので、発光素子の発熱を良好に放熱することができる。また、この場合には、第2フレーム部が反射枠に直接接触していないので、第2フレーム部と反射枠とが電気的に絶縁された状態になっている。このため、反射枠を介して第1フレーム部および第2フレーム部が電気的に短絡するのを抑制することができる。
上記の場合、第1フレーム部と反射枠とが平面的に重畳する領域内において、第1フレーム部および反射枠のうちの一方に凸部を形成するとともに、第1フレーム部および反射枠のうちの他方に凹部を形成し、フレーム上に反射枠を配置する際に、凹部に凸部を圧入または挿入してもよい。このようにすれば、フレームに対する反射枠の取り付け強度を高くすることができる。
さらに、凹部に凸部を圧入または挿入した後に、圧入部分または挿入部分を溶接してもよい。この場合、圧入部分または挿入部分にレーザ光を照射して溶接してもよいし、電気溶接を行うようにしてもよい。
以上のように、本発明によれば、容易に、放熱性を向上させることができる。
本発明の第1実施形態による電子部品用基板を用いた発光装置の平面図(電子部品用基板に発光素子が搭載された状態の図)である。 図1の100−100線に沿った断面図である。 図1の150−150線に沿った断面図である。 図1に示した第1実施形態による電子部品用基板の構成部材であるフレームの斜視図である。 図1に示した第1実施形態による電子部品用基板の構成部材である反射枠をフレーム取り付け面側から見た場合の斜視図である。 第1実施形態の変形例による電子部品用基板を用いた発光装置の断面図(図1の100−100線に沿った断面に対応する図)である。 第1実施形態による電子部品用基板の構成部材であるフレームの変形例を示した平面図である。 第1実施形態による電子部品用基板の構成部材であるフレームの変形例を示した平面図である。 第1実施形態の発光装置を複数備えた発光装置モジュールを簡略的に示した平面図である。 第1実施形態の発光装置を複数備えた発光装置モジュールを簡略的に示した平面図である。 第1実施形態の発光装置を複数備えた発光装置モジュールを簡略的に示した平面図である。 本発明の第1実施形態による電子部品用基板の製造方法を説明するための平面図(複数のフレームが連結された状態の図)である。 本発明の第1実施形態による電子部品用基板の製造方法を説明するための断面図(図12のA−A´線に沿った断面に対応する図)である。 本発明の第1実施形態による電子部品用基板の製造方法を説明するための断面図(図12のB−B´線に沿った断面に対応する図)である。 本発明の第1実施形態による電子部品用基板の製造方法を説明するための平面図(複数の反射枠が連結された状態の図)である。 本発明の第1実施形態による電子部品用基板の製造方法を説明するための断面図(図15のC−C´線に沿った断面に対応する図)である。 本発明の第1実施形態による電子部品用基板の製造方法を説明するための断面図(図15のD−D´線に沿った断面に対応する図)である。 本発明の第1実施形態による電子部品用基板の製造方法を説明するための断面図(図12のA−A´線と図15のC−C´線に沿った断面に対応する図)である。 本発明の第1実施形態による電子部品用基板の製造方法を説明するための断面図(図12のB−B´線と図15のD−D´線に沿った断面に対応する図)である。 本発明の第1実施形態による電子部品用基板の製造方法を説明するための断面図(図18に示したフレームと反射枠との間に樹脂部材が埋め込まれた状態の図)である。 本発明の第1実施形態による電子部品用基板の製造方法を説明するための断面図(図19に示したフレームと反射枠との間に樹脂部材が埋め込まれた状態の図)である。 第1実施形態の製造方法の変形例を説明するための断面図(図12のA−A´線と図15のC−C´線に沿った断面に対応する図)である。 第1実施形態の製造方法の変形例を説明するための断面図(図12のB−B´線と図15のD−D´線に沿った断面に対応する図)である。 本発明の第2実施形態による電子部品用基板を用いた発光装置の平面図(電子部品用基板に発光素子が搭載された状態の図)である。 図24の200−200線に沿った断面図である。 図24の250−250線に沿った断面図である。 図24に示した第2実施形態による電子部品用基板の構成部材である反射枠をフレーム取り付け面側から見た場合の斜視図である。 本発明の第2実施形態による電子部品用基板の製造方法を説明するための断面図(図24の200−200線に沿った断面に対応する図)である。 本発明の第2実施形態による電子部品用基板の製造方法を説明するための断面図(図24の250−250線に沿った断面に対応する図)である。 本発明の第2実施形態による電子部品用基板の製造方法を説明するための断面図(図28に示したフレームと反射枠との間に樹脂部材が埋め込まれた状態の図)である。 本発明の第2実施形態による電子部品用基板の製造方法を説明するための断面図(図29に示したフレームと反射枠との間に樹脂部材が埋め込まれた状態の図)である。 本発明の第3実施形態による電子部品用基板を用いた発光装置の平面図(電子部品用基板に発光素子が搭載された状態の図)である。 図32の300−300線に沿った断面図である。 図32の350−350線に沿った断面図である。 図32に示した第3実施形態による電子部品用基板の構成部材であるフレームの斜視図である。 図32に示した第3実施形態による電子部品用基板の構成部材である反射枠をフレーム取り付け面側から見た場合の斜視図である。 本発明の第4実施形態による電子部品用基板を用いた発光装置の平面図(電子部品用基板に発光素子が搭載された状態の図)である。 図37の400−400線に沿った断面図である。 図37の450−450線に沿った断面図である。 図37に示した第4実施形態による電子部品用基板の構成部材である反射枠をフレーム取り付け面側から見た場合の斜視図である。 本発明の第5実施形態による電子部品用基板を用いた発光装置の平面図(電子部品用基板に発光素子が搭載された状態の図)である。 図41の500−500線に沿った断面図である。 図41の550−550線に沿った断面図である。 図41に示した第5実施形態による電子部品用基板の構成部材であるフレームの斜視図である。 本発明の第6実施形態による電子部品用基板を用いた発光装置の平面図(電子部品用基板に発光素子が搭載された状態の図)である。 図45の600−600線に沿った断面図である。 図45の650−650線に沿った断面図である。 図45に示した第6実施形態による電子部品用基板の構成部材である反射枠をフレーム取り付け面側から見た場合の斜視図である。 本発明の第7実施形態による電子部品用基板を用いた発光装置の平面図(電子部品用基板に発光素子が搭載された状態の図)である。 第7実施形態の発光装置をA方向から見た場合の側面図である。 図49の700−700線に沿った断面図である。 図49の750−750線に沿った断面図である。 本発明の第8実施形態による電子部品用基板を用いた発光装置の平面図(電子部品用基板に発光素子が搭載された状態の図)である。 図53の800−800線に沿った断面図である。 図53の810−810線に沿った断面図である。 図54および図55の一部を拡大した図である。 図53の820−820線に沿った断面図である。 第8実施形態の発光装置をフィラメントとして用いた場合の構造を示した図である。 本発明の第9実施形態による電子部品用基板を用いた発光装置の平面図(電子部品用基板に発光素子が搭載された状態の図)である。 図59の900−900線に沿った断面図である。 図59の950−950線に沿った断面図である。 図59に示した第9実施形態による電子部品用基板の構成部材であるフレームの平面図である。 図62に示したフレームに樹脂部材が充填された状態の図である。 図59に示した第9実施形態による電子部品用基板の構成部材である反射枠をA方向から見た場合の側面図である。 図59に示した第9実施形態による電子部品用基板の構成部材である反射枠をB方向から見た場合の側面図である。 本発明の第10実施形態による電子部品用基板を用いた発光装置の平面図(電子部品用基板に発光素子が搭載された状態の図)である。 図66の1100−1100線に沿った断面図である。 本発明の第11実施形態による電子部品用基板を用いた発光装置の平面図(電子部品用基板に発光素子が搭載された状態の図)である。 図68の1200−1200線に沿った断面図である。 本発明の第12実施形態による電子部品用基板を用いた発光装置の平面図(電子部品用基板に発光素子が搭載された状態の図)である。 図70の1300−1300線に沿った断面図である。 本発明の第13実施形態による電子部品用基板を用いた発光装置の断面図(電子部品用基板に発光素子が搭載された状態の図)である。 第13実施形態の発光装置の変形例を示した断面図である。 本発明の電子部品用基板の製造方法の変形例を説明するための断面図(図41の550−550線に沿った断面に対応する図)である。 本発明の電子部品用基板の製造方法の変形例を説明するための断面図(図74に示したフレームと反射枠とを溶接した状態の図)である。
以下に、図1〜図5を参照して、第1実施形態による電子部品用基板およびそれを用いた発光装置10の構成について説明する。
第1実施形態の電子部品用基板は、図1〜図5に示すように、発光素子としてのLED1を搭載することが可能なように構成されている。具体的に言うと、この電子部品用基板は、LED1が搭載されるフレーム2と、そのフレーム2上に配置された反射枠3とを備えている。
LED1が搭載されるフレーム2は金属製であり、アルミニウム、アルミニウム合金、銅および銅合金などの高熱伝導材料からなっている。また、フレーム2は、平面積が大きいフレーム部2aと、フレーム部2aよりも平面積が小さいフレーム部2bとを有しており、それらが互いに電気的に絶縁された構造となっている。平面積が大きい方のフレーム部2aは、平面的に見て略コの字形状に加工されており、その中央部にLED1が搭載されるLED搭載部2cを持っている。一方、平面積が小さい方のフレーム部2bは、平面的に見て略長方形状に加工されており、コの字体の内側に入り込んでいる。なお、フレーム部2aおよび2bは、それぞれ、本発明の「第1フレーム部」および「第2フレーム部」の一例である。
また、このフレーム2のLED1が搭載される側の面には、光反射率に重点を置くとともに、ワイヤーボンドおよびフリップ接続などにも重点を置いた表面処理(銀メッキや銀+パラジウムメッキなど)が施されている。さらに、フレーム2のLED1が搭載される側とは反対側の面には、別の回路基板に対して半田接続が可能となるように、半田付け性に重点を置いた表面処理(銀メッキや金メッキなど)が施されている。なお、フレーム2の両面に施す表面処理を同一仕様とすれば製造上の簡便性が向上するが、そのようにする場合には、銀メッキまたは銀+パラジウムメッキなどをフレーム2の両面に施せばよい。
フレーム2上に配置された反射枠3は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅および銅合金などの高熱伝導材料からなっている。また、反射枠3は、放射状に広がる枠状の反射面(傾斜面)3aを有しており、その反射面3aでLED搭載部2cを取り囲んでいる。そして、この反射面3aには、光反射率に重点を置いた表面処理が施されている。このような表面処理としては、銀メッキ、銀メッキ+絶縁(セラミック)コーティング、および、アルマイト処理などがある。
なお、反射枠3における光反射率を簡便な表面処理で高めるにはアルミニウム反射枠にアルマイト処理を施すのが適しており、フレーム2における熱伝導を優先すると銅フレームを用いるのが適している。このような観点で反射枠3およびフレーム2の構成材料を選定する場合には、アルミニウム反射枠および銅フレームを選定すればよい。また、両方共に熱伝導を優先する場合には、銅反射枠(銀メッキなどを施したもの)および銅フレーム(銀メッキなどを施したもの)を選定すればよい。
ここで、第1実施形態では、フレーム2の反射枠重畳部(反射枠3の枠部と平面的に重なる部分)のうち、フレーム部2aの反射枠重畳部内の所定部分が他の部分よりも反射枠3側に向かって突出した凸部2dとなっている。なお、フレーム部2aの凸部2dは、平面的に見て略コの字形状になっている。そして、そのフレーム部2aの凸部2d上に反射枠3が配置されている。このため、第1実施形態では、フレーム2のうちのフレーム部2aの凸部2dのみが反射枠3に直接接触し、フレーム2と反射枠3との間の一部に間隙が設けられた状態になっている。すなわち、フレーム部2aのみが反射枠3に直接接触し、フレーム部2bは反射枠3に直接接触していない状態となっている。したがって、フレーム部2aおよび2bが反射枠3を介して互いに電気的に接続されることはない。
また、第1実施形態では、フレーム2と反射枠3との間の間隙に樹脂部材6が埋め込まれている。そして、その樹脂部材6によって、フレーム2および反射枠3が互いに接着固定されている。なお、樹脂部材6が埋め込まれる領域であるフレーム2と反射枠3との間の間隙は、フレーム部2aの反射枠重畳部内の所定部分を反射枠3側に向かって突出した凸部2dとし、その凸部2d上に反射枠3を配置する(凸部2dにのみ反射枠3を直接接触させる)ことで得られるものである。また、この樹脂部材6は、フレーム部2aとフレーム部2bとの間にも埋め込まれている。
第1実施形態の電子部品用基板は、上記のように構成されている。
また、上記した電子部品用基板を用いた発光装置10では、接着用ペースト1aを介して、LED搭載部2cにLED1が固着されている。すなわち、複数のフレーム部のうちの平面積が最も大きいフレーム部2a上にLED1が搭載されていることになる。また、そのLED1は、ワイヤ4を介して、フレーム部2aおよび2bに電気的に接続されている。さらに、LED1は、反射枠3の開口部(反射面3aで囲まれた部分)内に埋め込まれた封止部材5によって封止されている。
第1実施形態では、上記のように、フレーム部2aが反射枠3に直接接触し、かつ、フレーム部2bが反射枠3に直接接触しないように、フレーム2および反射枠3を樹脂部材6により互いに接着固定することによって、LED1の発熱がフレーム部2aから反射枠3に伝わり易くなるので、LED1の発熱を良好に放熱することができる。また、この場合には、フレーム部2bが反射枠3に直接接触していないので、フレーム部2bと反射枠3とが電気的に絶縁された状態になっている。このため、反射枠3を介してフレーム部2aおよび2bが電気的に短絡するのを抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、反射枠3を金属製とすることによって、容易に、反射枠3を介しての放熱を良好に行うことができる。また、反射枠3が金属製であれば、反射面3aの変色が抑制されるので、輝度の低下を大幅に低減できる。また、この場合、フレーム2および反射枠3のそれぞれの構成材料を互いに同じ金属とすれば、フレーム2および反射枠3のそれぞれの熱膨張率が互いに同じになるので、フレーム2から反射枠3が剥離または分離したり、反りが発生したりするのが抑制されて信頼性が向上する。
また、第1実施形態では、上記のように、フレーム部2aの平面積をフレーム部2bの平面積よりも大きくすることによって、フレーム部2aと反射枠3との接触面積を大きくすることができ、反射枠3を介しての放熱がより良好になる。また、図示しない取付基板(フレーム2のLED1が搭載される側とは反対側に取り付けられる基板)との接触面積も大きくなるため、その取付基板側への放熱も良好になる。
また、第1実施形態では、上記のように、フレーム部2aの反射枠重畳部内の所定部分に凸部2dを設けることによって、そのフレーム部2aの凸部2d上に反射枠3を配置することにより、容易に、フレーム部2bと反射枠3とが直接接触するのを抑制しながら、フレーム部2aと反射枠3とを直接接触させることができる。また、フレーム2と反射枠3との間の一部に樹脂部材6を埋め込むための間隙を確保することもできる。
また、第1実施形態では、上記のように、フレーム部2aとフレーム部2bとの間にも樹脂部材6を埋め込むことによって、フレーム部2aとフレーム部2bとをより強固に固着することができる。また、樹脂部材6が透光性でない場合には、フレーム部2aとフレーム部2bとの間から光が漏れるのを抑制することができる。
なお、上記した第1実施形態の構成において、図6に示すように、樹脂部材6の一部を突出させることにより反射枠3の開口部内に枠体6aをさらに形成し、その枠体6aでLED搭載部2cを取り囲むようにしてもよい。この場合、反射枠3の開口部内のうち、枠体6aの開口部内にのみ封止部材5を埋め込み、その他の部分が空気層7となるようにすれば、集光特性を向上させることができる。
また、上記した第1実施形態の構成において、図7に示すように、フレーム部2bを複数に分割してもよい。また、図8に示すように、LED搭載部2cをフレーム部2bで挟み込むようにしてもよい。すなわち、3つ以上の端子部を有する電子部品用基板に本発明を適用してもよい。
さらに、図9〜図11に示すように、直列に接続された所定数の発光装置10を含む発光装置列10aを1列または複数列備えた発光装置モジュールに本発明の電子部品用基板を用いることも可能である。この場合、発光装置モジュールの光出射口の形状は統一されていなくてもよい。たとえば、図10に示すように、長穴形状の光出射口と円形状の光出射口とが混在していてもよい。
以下に、図1〜図3および図12〜図21を参照して、第1実施形態による電子部品用基板およびそれを用いた発光装置10の製造方法について説明する。
第1実施形態の製造方法では、まず、図12〜図14に示すように、互いに電気的に絶縁されたフレーム部2aおよび2bを有するフレーム2がマトリクス状に複数繋がれた金属構造体を作製する。この際、フレーム2の反射枠重畳部のうち、フレーム部2aの反射枠重畳部内の所定部分を他の部分よりも突出させて凸部2dを形成する。また、図15〜図17に示すように、枠状の反射面3aを有する反射枠3がマトリクス状に複数繋がれた金属構造体も作製する。
次に、図18および図19に示すように、LED搭載部2cが反射面3aによって取り囲まれるように、フレーム2上に反射枠3を配置する。このとき、前の工程でフレーム2aの反射枠重畳部内の所定部分に凸部2dを形成したため、反射枠3がフレーム部2aの凸部2d上に配置された状態(反射枠3がフレーム部2aの凸部2dにのみ直接接触した状態)となる。すなわち、フレーム部2aが反射枠3に直接接触し、フレーム部2bが反射枠3に直接接触していない状態になる。また、フレーム部2aの凸部2d上に反射枠3が配置されることで、フレーム2と反射枠3との間の一部に間隙が設けられる。そして、この状態で、フレーム2および反射枠3を保持する。
この後、樹脂成形を行うことによって、フレーム2と反射枠3との間、および、フレーム部2aとフレーム部2bの間に溶融樹脂を埋め込み、その溶融樹脂を硬化させる。これにより、図20および図21に示すように、フレーム2および反射枠3が樹脂部材(溶融樹脂が硬化したもの)6で互いに接着固定されるとともに、フレーム部2aおよび2bも樹脂部材6で互いに接着固定される。なお、この樹脂部材6は、フレーム部2aの凸部2dの裏側の凹部内にも形成される。
次に、図1〜図3に示したように、LED搭載部2c上にLED1を搭載した後、ワイヤ4を介して、LED1をフレーム部2aおよび2bに電気的に接続する。この後、反射枠3の開口部内に封止部材5を注入して硬化させる。最後に、ダイシングによる素子分離を行うことによって、第1実施形態による電子部品用基板を用いた半導体装置10が製造される。
なお、上記した第1実施形態の製造方法において、図22および図23に示すように、フレーム2と反射枠3とを重ね合わせて保持したものを所定のシート8上に配置し、その状態で、フレーム2と反射枠3との間、および、フレーム2とシート8との間に溶融樹脂56aを流し込むようにしてもよい。
(第2実施形態)
以下に、図24〜図27を参照して、第2実施形態による電子部品用基板およびそれを用いた発光装置20の構成について説明する。
第2実施形態では、図24〜図27に示すようなフレーム2および反射枠23が用いられており、そのフレーム2に対して反射枠23が接着固定されている。
具体的な構造としては、第2実施形態の反射枠23は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅および銅合金などの高熱伝導材料からなっている。さらに、反射枠23は、枠状の反射面(傾斜面)23aを有しているとともに、その反射面23aでLED搭載部2cを取り囲んでいる。なお、第2実施形態のフレーム2は、上記第1実施形態のフレーム2と同じものである。
ここで、第2実施形態では、フレーム部2aの凸部2dを嵌め込むことが可能な凹部(平面視における開口の外形形状が略四角形状となっている凹部)23bが反射枠23の枠部に形成されている。そして、フレーム2と反射枠23との間の一部に間隙が設けられるように(反射枠23がフレーム部2aの凸部2dにのみ直接接触するように)、反射枠23の凹部23bにフレーム部2aの凸部2dが圧入または挿入されている。すなわち、第2実施形態では、フレーム部2aのみが反射枠23に直接接触し、フレーム部2bは反射枠23に直接接触していない状態となっている。したがって、フレーム部2aおよび2bが反射枠23を介して互いに電気的に接続されることはない。
また、第2実施形態では、フレーム2と反射枠23との間の間隙に樹脂部材26が埋め込まれており、その樹脂部材26によりフレーム2および反射枠23が互いに接着固定されている。また、この樹脂部材26は、フレーム部2aとフレーム部2bとの間にも埋め込まれている。
なお、第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
第2実施形態では、このように構成することによって、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、第2実施形態では、上記のように、フレーム部2aの凸部2dを嵌め込むことが可能な凹部23bを反射枠23の枠部に形成し、反射枠23の凹部23bにフレーム部2aの凸部2dを圧入または挿入することによって、フレーム部2aに対する反射枠23の取り付け強度が高くなる。これにより、フレーム部2aからの反射枠23の剥離または分離が起こり難くなるため、信頼性をより向上させることができる。また、この場合には、フレーム部2aと反射枠23との接触面積が大きくなるので、LED1の発熱がフレーム部2aから反射枠23に伝わり易くなる。このため、放熱性もより向上させることができる。
以下に、図28〜図31を参照して、第2実施形態による電子部品用基板の製造方法について説明する。
第2実施形態の製造方法では、まず、図示しないが、フレーム2がマトリクス状に複数繋がれた金属構造体、および、反射枠23がマトリクス状に複数繋がれた金属構造体を作製する。
そして、図28および図29に示すように、フレーム2と反射枠23との間の一部に間隙が設けられるように(反射枠23がフレーム部2aの凸部2dにのみ直接接触するように)、反射枠23の凹部23bにフレーム部2aの凸部2dを圧入圧接する。なお、この際、圧入工程に代えて、仮固定程度の接合強度となるように、反射枠23の凹部23bにフレーム部2aの凸部2dを挿入してもよい。これにより、フレーム部2aが反射枠23に直接接触し、フレーム部2bが反射枠23に直接接触しないように、フレーム2および反射枠23が互いに重ね合わされた状態となる。このようにすることで、容易に、フレーム2および反射枠23を互いに重ね合わせた状態で保持することができる。
この後、樹脂成形を行うことによって、フレーム2と反射枠23との間、および、フレーム部2aとフレーム部2bの間に溶融樹脂を埋め込み、その溶融樹脂を硬化させる。これにより、図30および図31に示すように、フレーム2および反射枠23が樹脂部材(溶融樹脂が硬化したもの)26で互いに接着固定されるとともに、フレーム部2aおよび2bも樹脂部材26で互いに接着固定される。
(第3実施形態)
以下に、図32〜図36を参照して、第3実施形態による電子部品用基板およびそれを用いた発光装置30の構成について説明する。
第3実施形態では、図32〜図36に示すようなフレーム32および反射枠33が用いられており、そのフレーム32に対して反射枠33が接着固定されている。
具体的な構造としては、第3実施形態のフレーム32は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅および銅合金などの高熱伝導材料からなっている。また、フレーム32は、互いに電気的に絶縁され、かつ、平面積が互いに異なるフレーム部32aおよび32bを有している。そして、平面積が大きい方のフレーム32aに、LED1が搭載されるLED搭載部32cが設けられている。なお、フレーム部32aおよび32bは、それぞれ、本発明の「第1フレーム部」および「第2フレーム部」の一例である。
また、第3実施形態の反射枠33は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅および銅合金などの高熱伝導材料からなっている。また、反射枠33は、LED搭載部32cを取り囲む枠状の反射面33aを有しているとともに、その反射面33aは、放射状に広がる傾斜面と、傾斜面に繋がる垂直面とを持っている。なお、傾斜面と垂直面とを組み合わせたものを反射面33aとしているのは、反射枠33の開口部内に埋め込まれる封止部材5との接触面積を増大させることで、封止部材5の反射面33aからの剥離を抑制するためである。
ここで、第3実施形態では、フレーム32の反射枠重畳部のうち、フレーム部32aの反射枠重畳部内の4箇所の部分が他の部分よりも反射枠33側に向かって突出した凸部32eとなっている。なお、フレーム部32aの凸部32eは、平面的に見て円形状となっている。そして、そのフレーム部32aの凸部32e上に反射枠33が配置されている。このため、第3実施形態では、フレーム32のうちのフレーム部32aの凸部32eのみが反射枠33に直接接触し、フレーム32と反射枠33との間の一部に間隙が設けられた状態になっている。すなわち、フレーム部32aのみが反射枠33に直接接触し、フレーム部32bは反射枠33に直接接触していない状態となっている。したがって、フレーム部32aおよび32bが反射枠33を介して互いに電気的に接続されることはない。
また、第3実施形態では、フレーム32と反射枠33との間の間隙に樹脂部材36が埋め込まれており、その樹脂部材36によりフレーム32および反射枠33が互いに接着固定されている。また、この樹脂部材36は、フレーム部32aとフレーム部32bとの間にも埋め込まれている。
なお、第3実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
第3実施形態では、このように構成することによって、フレーム32および反射枠33を共に比較的簡単な構造にしながら、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
ところで、第3実施形態の製造方法としては、上記第1実施形態の製造方法と略同じである。
(第4実施形態)
以下に、図37〜図40を参照して、第4実施形態による電子部品用基板およびそれを用いた発光装置40の構成について説明する。
第4実施形態では、図37〜図40に示すようなフレーム32および反射枠43が用いられており、そのフレーム32に対して反射枠43が接着固定されている。
具体的な構造としては、第4実施形態の反射枠43は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅および銅合金などの高熱伝導材料からなっている。さらに、反射枠43は、枠状の反射面(傾斜面および垂直面)43aを有しているとともに、その反射面43aでLED搭載部32cを取り囲んでいる。なお、第4実施形態のフレーム32は、上記第3実施形態のフレーム32と同じものである。
ここで、第4実施形態では、フレーム部32aの凸部32eの形状を反映した形状を持つ4つの凹部(開口が円形状となっている凹部)43cが反射枠43の枠部に形成されている。そして、フレーム32と反射枠43との間の一部に間隙が設けられるように(反射枠43がフレーム部32aの凸部32eにのみ直接接触するように)、反射枠43の凹部43cにフレーム部32aの凸部32eが圧入または挿入されている。すなわち、第4実施形態では、フレーム部32aのみが反射枠43に直接接触し、フレーム部32bは反射枠43に直接接触していない状態となっている。したがって、フレーム部32aおよび32bが反射枠43を介して互いに電気的に接続されることはない。
また、第4実施形態では、フレーム32と反射枠43との間の間隙に樹脂部材46が埋め込まれており、その樹脂部材46によりフレーム32および反射枠43が互いに接着固定されている。また、この樹脂部材46は、フレーム部32aとフレーム部32bとの間にも埋め込まれている。
なお、第4実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
第4実施形態では、このように構成することによって、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、第4実施形態では、上記のように、フレーム部32aの凸部32eを嵌め込むことが可能な凹部43cを反射枠43の枠部に形成し、反射枠43の凹部43cにフレーム部32aの凸部32eを圧入または挿入することによって、フレーム部32aに対する反射枠43の取り付け強度が高くなり、信頼性をより向上させることができる。なお、図39には、フレーム部32aの凸部32eと反射枠43の凹部43cとの間に間隔が存在するように図示しているが、この間隔を無くし、フレーム部32aの凸部32eと反射枠43の凹部43cとを完全に接触させてもよい。この場合には、信頼性をさらに向上させることができる。
ところで、第4実施形態の製造方法としては、上記第2実施形態と略同じである。
(第5実施形態)
以下に、図41〜図44を参照して、第5実施形態による電子部品用基板およびそれを用いた発光装置50の構成について説明する。
第5実施形態では、図41〜図44に示すようなフレーム52および反射枠43が用いられており、そのフレーム52に対して反射枠43が接着固定されている。
具体的な構造としては、第5実施形態のフレーム52は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅および銅合金などの高熱伝導材料からなっている。また、フレーム52は、互いに電気的に絶縁され、かつ、平面積が互いに異なるフレーム部52aおよび52bを有している。そして、平面積が大きい方のフレーム52aに、LED1が搭載されるLED搭載部52cが設けられている。このフレーム52のフレーム部52aおよび52bは、それぞれ、本発明の「第1フレーム部」および「第2フレーム部」の一例である。なお、第5実施形態の反射枠43は、上記第4実施形態の反射枠43と同じものである。
ここで、第5実施形態では、フレーム52の反射枠重畳部のうち、フレーム部52aの反射枠重畳部内の所定部分が他の部分に比べて反射枠43側に向かって突出した凸部52dとなっている。なお、フレーム部52aの凸部52dは、平面的に見て略コの字形状になっている。そして、そのフレーム部52aの凸部52d上に反射枠43が配置されている。このため、第5実施形態では、フレーム52のうちのフレーム部52aの凸部52dが反射枠43に直接接触し、フレーム52と反射枠43との間の一部に間隙が設けられた状態になっている。すなわち、フレーム部52aが反射枠43に直接接触し、フレーム部52bは反射枠43に直接接触していない状態となっている。したがって、フレーム部52aおよび52bが反射枠43を介して互いに電気的に接続されることはない。
また、第5実施形態では、フレーム部52aの凸部52d内に、反射枠43の凹部43cに嵌め込むことが可能な4つの凸部(円柱状に突出した凸部)52eがさらに形成されている。そして、フレーム部52aの凸部52d上に反射枠43が配置された状態において、反射枠43の凹部43cにフレーム部52aの凸部52eが圧入または挿入されている。なお、図43には、フレーム部52aの凸部52eと反射枠43の凹部43cとの間に間隔が存在するように図示しているが、この間隔を無くしてもよい。
また、第5実施形態では、フレーム52と反射枠43との間の間隙に樹脂部材56が埋め込まれており、その樹脂部材56によりフレーム52および反射枠43が互いに接着固定されている。また、この樹脂部材56は、フレーム部52aとフレーム部52bとの間にも埋め込まれている。
なお、第5実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
第5実施形態では、このように構成することによって、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、第5実施形態では、上記のように、フレーム部52aに凸部52dを設けるとともに、その凸部52d内にさらに凸部52eを形成し、フレーム部52aの凸部52dを反射枠43に直接接触させながら、反射枠43の凹部43cにフレーム部52aの凸部52eを圧入または挿入することによって、フレーム部52aに対する反射枠43の取り付け強度を高くしながら、LED1の発熱をフレーム部52aから反射枠43に伝え易くすることができる。これにより、信頼性や放熱性をより向上させることができる。
ところで、第5実施形態の製造方法としては、上記第2実施形態と略同じである。
(第6実施形態)
以下に、図45〜図48を参照して、第6実施形態による電子部品用基板およびそれを用いた発光装置60の構成について説明する。
第6実施形態では、図45〜図48に示すようなフレーム52および反射枠63が用いられており、そのフレーム52に対して反射枠63が接着固定されている。
具体的な構造としては、第6実施形態の反射枠63は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅および銅合金などの高熱伝導材料からなっている。さらに、反射枠63は、枠状の反射面(傾斜面)63aを有しているとともに、その反射面63aでLED搭載部52cを取り囲んでいる。なお、第6実施形態のフレーム52は、上記第5実施形態のフレーム52と同じものである。
ここで、第6実施形態では、フレーム部52aの凸部52dを嵌め込むことが可能な凹部(平面視における開口の外形形状が略四角形状となっている凹部)63bが反射枠63の枠部に形成されている。さらに、この反射枠63の凹部63b内には、フレーム部52aの凸部52eの形状を反映した形状を持つ4つの凹部(開口が円形状となっている凹部)63cも形成されている。
そして、フレーム52と反射枠63との間の一部に間隙が設けられるように(反射枠63がフレーム部52aの凸部52dおよび52eにのみ直接接触するように)、反射枠63の凹部63bにフレーム部52aの凸部52dが圧入または挿入され、反射枠63の凹部63cにフレーム部52aの凸部52eが圧入または挿入されている。すなわち、第6実施形態では、フレーム部52aのみが反射枠63に直接接触し、フレーム部52bは反射枠63に直接接触していない状態となっている。したがって、フレーム部52aおよび52bが反射枠63を介して互いに電気的に接続されることはない。なお、図47には、フレーム部52aの凸部52eと反射枠63の凹部63cとの間に間隔が存在するように図示しているが、この間隔を無くしてもよい。
また、第6実施形態では、フレーム52と反射枠63との間に樹脂部材66が埋め込まれており、その樹脂部材66によりフレーム52および反射枠63が互いに接着固定されている。また、この樹脂部材66は、フレーム部52aとフレーム部52bとの間にも埋め込まれている。
なお、第6実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
第6実施形態では、上記のように構成することによって、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、第6実施形態では、上記のように、フレーム部52aの凸部52dおよび52eのそれぞれを嵌め込むことが可能な凹部63bおよび63cを反射枠63の枠部に形成するとともに、それら反射枠63の凹部63bおよび63bのそれぞれにフレーム部52aの凸部52dおよび52eを圧入または挿入することによって、フレーム部52aに対する反射枠63の取り付けがより強固になるとともに、フレーム部52aから反射枠63への熱伝導がより良好になる。これにより、信頼性や放熱性のさらなる向上を図ることができる。
ところで、第6実施形態の製造方法としては、上記第2実施形態と略同じである。
(第7実施形態)
以下に、図49〜図52を参照して、第7実施形態による電子部品用基板およびそれを用いた発光装置70の構成について説明する。
第7実施形態では、図49〜図52に示すようなフレーム72および反射枠73が用いられており、そのフレーム72に対して反射枠73が接着固定されている。
具体的な構造としては、第7実施形態のフレーム72は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅および銅合金などの高熱伝導材料からなっている。また、フレーム72は、互いに電気的に絶縁され、かつ、平面積が互いに異なるフレーム部72aおよび72bを有している。そして、平面積が大きい方のフレーム部72aに、LED1が搭載されるLED搭載部72cが設けられている。なお、フレーム部72aおよび72bは、それぞれ、本発明の「第1フレーム部」および「第2フレーム部」の一例である。
また、第7実施形態の反射枠73は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅および銅合金などの高熱伝導材料からなっている。さらに、反射枠73は、枠状の反射面73aを有しており、その反射面73aでLED搭載部72cを取り囲んでいる。
ここで、第7実施形態では、フレーム72の反射枠重畳部のうち、フレーム部72aの反射枠重畳部内の4箇所の部分が他の部分よりも反射枠73側に向かって突出した凸部72eとなっている。なお、フレーム部72aの凸部72eは、平面的に見て円形状となっている。さらに、第7実施形態では、反射枠73の枠部に、フレーム部72aの凸部72eの形状を反映した形状を持つ4つの凹部(開口が円形状となっている凹部)73cが形成されている。
そして、フレーム72と反射枠73との間の一部に間隙が設けられるように(反射枠73がフレーム部72aの凸部72eにのみ直接接触するように)、反射枠73の凹部73cにフレーム部72aの凸部72eが圧入または挿入されている。すなわち、第7実施形態では、フレーム部72aのみが反射枠73に直接接触し、フレーム部72bは反射枠73に直接接触していない状態となっている。したがって、フレーム部72aおよび72bが反射枠73を介して互いに電気的に接続されることはない。なお、図52には、フレーム部72aの凸部72eと反射枠73の凹部73cとの間に間隔が存在するように図示しているが、この間隔を無くしてもよい。
また、第7実施形態では、フレーム72と反射枠73との間の間隙に樹脂部材76が埋め込まれており、その樹脂部材76によりフレーム72および反射枠73が互いに接着固定されている。なお、第7実施形態では、樹脂部材76として透光性樹脂を用いることにより、フレーム72と反射枠73との間から光を取り出せるようしている。ところで、樹脂部材76は、封止部材5と同じ材料で形成されていてもよく、その場合には、樹脂部材76および封止部材5を同時に形成してもよい。また、この樹脂部材76は、フレーム部72aとフレーム部72bとの間にも埋め込まれている。
さらに、第7実施形態では、反射枠73の枠状の側部の一部(4箇所)に開口73dが形成されている。このため、第7実施形態では、反射枠73の枠状の側部の一部(開口73d)からも光を取り出せるようになっている。
なお、第7実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
第7実施形態では、上記のように構成することによって、上記した第1実施形態および第4実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、第7実施形態では、上記のように、フレーム72と反射枠73との間の間隙に埋め込む接着用の樹脂部材76の構成材料として、LED1からの光を透過させることが可能な透光性樹脂を用いることによって、フレーム72と反射枠73との間から光を取り出すことができる。さらに、反射枠73の枠状の側部の一部(4箇所)に開口73dを形成することによって、反射枠73の枠状の側部の一部(開口73d)からも光を取り出すことができる。これにより、第7実施形態の電子部品用基板を用いた発光装置70の指向性を広指向性とすることができる。したがって、この発光装置70を液晶表示装置用のバックライトの光源として用いれば、輝度ムラなどの発生を抑制することができる。
なお、第7実施形態では、反射枠73の4つの側部のそれぞれに開口73dを1つずつ設けたが、その開口73dの配置位置や個数は用途に応じて変更可能である。すなわち、反射枠73の4つの側部の全てに開口73dを形成しなくてもよい。たとえば、複数の発光装置70を直線的に配列することで直線状の光源を得る場合(用途が蛍光灯などの場合)には、反射枠73の4つの側部のうちの互いに対向する2つの側部にのみ開口73dを形成し、それぞれの開口73d同士が互いに向き合うように複数の発光装置70を直線的に配列してもよい。このようにすれば、発光装置70の配列方向において輝度ムラが発生する(隣接する発光装置70間の領域が暗くなる)のが抑制され、かつ、発光装置70の配列方向と直交する方向の指向性が狭くされた光源を容易に得ることができる。
(第8実施形態)
以下に、図53〜図57を参照して、第8実施形態による電子部品用基板およびそれを用いた発光装置80の構成について説明する。
第8実施形態では、図53〜図57に示すようなフレーム82および反射枠83が用いられており、そのフレーム82に対して反射枠83が接着固定されている。
具体的な構造としては、第8実施形態のフレーム82は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅および銅合金などの高熱伝導材料からなっており、互いに電気的に絶縁され、かつ、平面積が互いに異なるフレーム部82aおよび82bを有している。そして、平面積が大きい方のフレーム部82aに、LED1が搭載されるLED搭載部82cが複数設けられている。また、このフレーム部82aおよび82bのそれぞれには、外部に延びる端子部82fおよび82gが設けられている。なお、フレーム部82aは、本発明の「第1フレーム部」の一例であり、フレーム部82bは、本発明の「第2フレーム部」の一例である。
また、第8実施形態の反射枠83は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅および銅合金などの高熱伝導材料からなっている。さらに、反射枠83は、枠状の反射面83aを有しており、その反射面83aで複数のLED搭載部82cを取り囲んでいる。
ここで、第8実施形態では、フレーム82の反射枠重畳部のうち、フレーム部82aの反射枠重畳部内の3箇所の部分が他の部分よりも反射枠83側に向かって突出した凸部82eとなっている。具体的に言うと、フレーム部82aの凸部82eは、フレーム部82aの一方端側に1つ設けられているとともに、フレーム部82aの他方端側に2つ設けられている。また、フレーム部82aの一方端側の凸部82eは平面的に見て細長形状に形成されているとともに、フレーム部82aの他方端側の凸部82eは平面的に見て円形状に形成されている。さらに、第8実施形態では、反射枠83の枠部に、フレーム部82aの凸部82eの形状を反映した形状を持つ3つの凹部83cが形成されている。なお、フレーム部82aの一方端側の凸部82eに対応する反射枠83の凹部83cの開口は平面的に見て長穴形状であり、フレーム部82aの他方端側の凸部82eに対応する反射枠83の凹部83cの開口は平面的に見て円形状である。
そして、フレーム82と反射枠83との間の一部に間隙が設けられるように(反射枠83がフレーム部82aの凸部82eにのみ直接接触するように)、反射枠83の凹部83cにフレーム部82の凸部82eが圧入または挿入されている。すなわち、第8実施形態では、フレーム部82aのみが反射枠83に直接接触し、フレーム部82bは反射枠83に直接接触していない状態となっている。したがって、フレーム部82aおよび82bが反射枠83を介して互いに電気的に接続されることはない。なお、図54〜図56には、フレーム部82aの凸部82eと反射枠83の凹部83cとの間に間隔が存在するように図示しているが、この間隔を無くしてもよい。
また、第8実施形態では、フレーム82と反射枠83との間の間隙に樹脂部材86が埋め込まれており、その樹脂部材86によりフレーム82および反射枠83が互いに接着固定されている。なお、第8実施形態では、樹脂部材86の構成材料として透光性樹脂を用いることにより、フレーム82と反射枠83との間から光を取り出せるようにしている。ところで、樹脂部材86は、封止部材5と同じ材料で形成されていてもよく、その場合には、樹脂部材86および封止部材5を同時に形成してもよい。また、この樹脂部材86は、フレーム部82aとフレーム部82bとの間にも埋め込まれている。
また、第8実施形態では、反射枠83の枠状の側部の一部(2箇所)に開口83dが形成されており、その反射枠83の枠状の側部の一部(開口83d)からも光を取り出せるようにしている。さらに、フレーム部82aのLED搭載部82cの近傍に貫通穴82hが形成されており、そこからも光を取り出せるようにしている。
なお、第8実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。ただし、この電子部品用基板を用いた発光装置80では、複数のLED搭載部82cのそれぞれにLED1が1つずつ搭載されており、その複数のLED1がワイヤ4を介して直列に接続されている。
第8実施形態では、上記のように構成することによって、上記した第1実施形態および第4実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、第8実施形態では、上記のように、フレーム82と反射枠83との間の間隙に設けられる樹脂部材86の構成材料を透光性樹脂とし、かつ、反射枠83の枠状の側部の一部に開口83dを形成することによって、フレーム82と反射枠83との間や、反射枠83の枠状の側部の一部(開口83d)から光を取り出すことができる。さらに、フレーム部82aに貫通穴82hを形成することによって、LED搭載側とは反対の裏面側に光を取り出すこともできる。これにより、第8実施形態の電子部品用基板を用いた発光装置80では、その指向性をより広くすることができる。この場合には、図58に示すように、複数の発光装置80を半田付けや溶接などの方法で接続すれば、それをフィラメントとして用いることが可能となる。
(第9実施形態)
以下に、図59〜図65を参照して、第9実施形態による電子部品用基板およびそれを用いた発光装置90の構成について説明する。
第9実施形態の電子部品用基板は、図59〜図65に示すように、発光素子としてのLED91を複数搭載することが可能なように構成されている。具体的に言うと、この電子部品用基板は、LED91が搭載されるフレーム92と、そのフレーム92上に配置された反射枠93とを備えている。
LED91が搭載されるフレーム92は金属製であり、アルミニウム、アルミニウム合金、銅および銅合金などの高熱伝導材料からなっている。このフレーム92は、平面積が大きい1つのフレーム部92aと、そのフレーム部92aよりも平面積が小さい6つのフレーム部92bとを有しており、それらが互いに電気的に絶縁された構造となっている。そして、LED91が搭載されるLED搭載部92cは、平面積が大きい方のフレーム部92aに設けられている。ところで、フレーム部92aの平面積は6つのフレーム部92bの平面積を合計したものよりも小さくなるが、本発明の目的から外れるものではない。なお、フレーム部92aは、本発明の「第1フレーム部」の一例であり、フレーム部92bは、本発明の「第2フレーム部」の一例である。
フレーム92上に配置された反射枠93は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅および銅合金などの高熱伝導材料からなっている。また、反射枠93は、放射状に広がる枠状の反射面93aを有しており、その反射面93aでLED搭載部92cを取り囲んでいる。
ここで、第9実施形態では、反射枠93の枠部のフレーム部92aと平面的に重なる所定部分が反射枠93の枠部の他の部分(フレーム部92bと平面的に重なる部分など)よりもフレーム92側に向かって突出した凸部93bとなっている。このため、フレーム92上に反射枠93を配置すると、反射枠93の枠部のうちの凸部(フレーム部92aと平面的に重なる部分)93bがフレーム92(フレーム部92a)に直接接触し、フレーム92と反射枠93との間の一部に間隙が設けられた状態になる。すなわち、フレーム部92aが反射枠93に直接接触し、フレーム部92bは反射枠93に直接接触していない状態となる。したがって、フレーム部92aおよび92bが反射枠93を介して互いに電気的に接続されることはない。
また、第9実施形態では、フレーム部92aの反射枠重畳部内の2箇所に、円形状の開口を持つ凹部(貫通している穴)92dが形成されている。さらに、反射枠93の凸部93b内に、フレーム部92aの凹部92dの形状を反映した形状を持つ2つの凸部(円柱状に突出した凸部)93cがさらに形成されている。そして、フレーム部92a上に反射枠93の凸部93bが載置された状態において、フレーム部92aの凹部92dに反射枠93の凸部93cが圧入または挿入されている。
また、第9実施形態では、フレーム92と反射枠93との間に樹脂部材96が埋め込まれており、その樹脂部材96によりフレーム92および反射枠93が互いに接着固定されている。また、この樹脂部材96は、フレーム部92aとフレーム部92bとの間にも埋め込まれている。
第9実施形態の電子部品用基板は、上記のように構成されている。
また、上記した電子部品用基板を用いた発光装置90では、接着用ペースト91aを介して、LED搭載部92cにLED91が固着されている。すなわち、複数のフレーム部のうちの平面積が最も大きいフレーム部92a上にLED91が搭載されていることになる。また、そのLED91は、ワイヤ94を介して、フレーム部92bに電気的に接続されている。さらに、LED91は、反射枠93の開口部内に埋め込まれた封止部材95によって封止されている。
この第9実施形態では、上記のように、フレーム部92aが反射枠93に直接接触し、かつ、フレーム部92bが反射枠93に直接接触しないように、フレーム92および反射枠93を樹脂部材96により互いに接着固定することによって、LED91の発熱がフレーム部92aから反射枠93に伝わり易くなるので、LED91の発熱を良好に放熱することができる。また、この場合には、フレーム部92bが反射枠93に直接接触していないので、フレーム部92bと反射枠93とが電気的に絶縁された状態になっている。このため、反射枠93を介してフレーム部92aおよび92bが電気的に短絡するのを抑制することができる。
また、第9実施形態では、上記のように、反射枠93の枠部のフレーム部92aと平面的に重なる所定部分を凸部93bとすることによって、その反射枠93の凸部93bをフレーム部92a上に載置することにより、容易に、フレーム部92bと反射枠93とが直接接触するのを抑制しながら、フレーム部92aと反射枠93とを直接接触させることができる。また、フレーム92と反射枠93との間の一部に樹脂部材96を埋め込むための間隙を確保することもできる。
また、第9実施形態では、上記のように、反射枠93の凸部93b内に凸部93cをさらに形成するとともに、その反射枠93の凸部93cを嵌め込むことが可能な凹部92dをフレーム部92aに形成し、フレーム部92aの凹部92dに反射枠93の凸部93cを圧入または挿入することによって、フレーム部92aに対する反射枠93の取り付け強度が高くなる。これにより、フレーム部92aからの反射枠93の剥離または分離が起こり難くなるため、信頼性をより向上させることができる。
なお、第9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10実施形態)
以下に、図66および図67を参照して、第10実施形態による電子部品用基板およびそれを用いた発光装置110の構成について説明する。
第10実施形態では、図66および図67に示すようなフレーム112および反射枠113が用いられているとともに、そのフレーム112に対して反射枠113が接着固定されている。
具体的な構造としては、第10実施形態のフレーム112は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅および銅合金などの高熱伝導材料からなっている。また、このフレーム112は、互いに電気的に絶縁され、かつ、平面積が互いに異なるフレーム部112aおよび112bを有している。そして、平面積が大きい方のフレーム部112aに、LED111が搭載されるLED搭載部112cが設けられている。なお、フレーム部112aおよび112bは、それぞれ、本発明の「第1フレーム部」および「第2フレーム部」の一例である。
また、第10実施形態の反射枠113は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅および銅合金などの高熱伝導材料からなる板状部材にエッチングまたはプレス加工により開口を形成した後、その板状部材を折り曲げることによって形成されている。すなわち、反射枠113は、板状部材を折り曲げることによって得られる枠状の反射面113aを有しており、その反射面113aでLED搭載部112cを取り囲んでいる。
ここで、第10実施形態では、反射枠113のフレーム部112a側の下端部113bがフレーム部112aと直接接触し、反射枠113のフレーム部112b側の下端部113cがフレーム部112bから離れるように、反射枠113となる板状部材が折り曲げ加工されている。すなわち、第10実施形態では、フレーム部112aのみが反射枠113に直接接触し、フレーム部112bは反射枠113に直接接触していない状態となっている。したがって、フレーム部112aおよび112bが反射枠113を介して互いに電気的に接続されることはない。
また、第10実施形態では、フレーム112と反射枠113との間に樹脂部材116が埋め込まれており、その樹脂部材116によりフレーム112および反射枠113が互いに接着固定されている。また、この樹脂部材116は、フレーム部112aとフレーム部112bとの間にも埋め込まれている。
また、上記した電子部品用基板を用いた発光装置110では、接着用ペースト111aを介して、LED搭載部112cにLED111が固着されている。すなわち、複数のフレーム部のうちの平面積が最も大きいフレーム部112a上にLED111が搭載されていることになる。また、そのLED111は、ワイヤ114を介して、フレーム部112aおよび112bに電気的に接続されている。さらに、LED111は、反射枠113の開口部内に埋め込まれた封止部材115によって封止されている。
第10実施形態では、このように構成することによって、上記第1実施形態と同様、放熱性や信頼性などを向上させることができる。
(第11実施形態)
以下に、図68および図69を参照して、第11実施形態による電子部品用基板およびそれを用いた発光装置120の構成について説明する。
第11実施形態では、図68および図69に示すように、上記第10実施形態の構成において、フレーム部112bが3つに分割されている。また、反射枠113の外周端部113dおよび113eがフレーム112にさらに近づくように折り曲げ加工されている。具体的には、反射枠113のフレーム部112a側の外周端部113dは、フレーム部112aと直接接触するように折り曲げられている。一方、反射枠113のフレーム部112b側の外周端部113eは、フレーム部112bと直接接触しない程度に折り曲げられている。
なお、第11実施形態のその他の構成は、上記第10実施形態と同様である。
第11実施形態では、このように構成することによって、反射枠113の外周部分の厚みがより小さくなるので、上記第10実施形態の効果に加えて、ダイシングによる電子部品用基板の切断を容易に行うことができるという効果も得られる。
(第12実施形態)
以下に、図70および図71を参照して、第12実施形態による電子部品用基板およびそれを用いた発光装置130の構成について説明する。
第12実施形態では、図70および図71に示すように、上記第10実施形態の構成において、フレーム部112bが3つに分割されている。また、反射枠113の開口部(光出射口)が平面的に見て略四角形状となり、かつ、傾斜面と垂直面とからなる反射面113aが得られるように、反射枠113となる板状部材が折り曲げられている。さらに、反射枠113の外周端部113dおよび113eがフレーム112に近づくように折り曲げられている。
なお、第12実施形態のその他の構成は、上記第10実施形態と同様である。
第12実施形態では、このように構成することによって、反射面113aと封止部材115との接触面積が増大して密着強度が強くなるので、封止部材115の反射面113aからの剥離を抑制することができる。また、この構成であれば、実装用基板との半田付け時に、フレーム部112bの端部および反射枠113の外周端部113dのそれぞれの端からその上部の一部分にかけて半田を付けることが可能となるため、基板実装の信頼性が向上するというメリットもある。
この第12実施形態のその他の効果は、上記した第10実施形態および第11実施形態と同様である。
(第13実施形態)
以下に、図72を参照して、第13実施形態による電子部品用基板およびそれを用いた発光装置140の構成について説明する。
第13実施形態では、図72に示すように、上記第10実施形態の構成において、フレーム部112aおよび112bのそれぞれの一部を突出させ、その突出させた部分でLED搭載部112cを取り囲んでいる。すなわち、フレーム部112aおよび112bのそれぞれの突出した部分によって枠体112dが形成されている。そして、枠体112dのうちのフレーム112a側の部分に反射枠113を直接接触させている。
ところで、第13実施形態の電子部品用基板を用いて発光装置140を得る場合には、図72に示すように、反射枠113の開口部内の全域(枠体112dで囲まれた部分内を含む)に封止部材115を埋め込んでもよいし、図73に示すように、枠体112dで囲まれた部分内にのみ封止部材115を埋め込んでもよい。なお、図73に示したような構造にすると、反射枠113の開口部内の一部が空気層117となって集光特性の向上を図ることができる。
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。
たとえば、上記実施形態では、封止部材とは別の樹脂部材を用いてフレームおよび反射枠を互いに接着固定するようにしたが、本発明はこれに限らず、封止部材と同一の材料からなる樹脂部材を用いてフレームおよび反射枠を互いに接着固定するようにしてもよい。この場合、封止工程と接着工程(フレームおよび反射枠を互いに接着固定する工程)とを同時に行ってもよい。
また、上記実施形態(たとえば、第5実施形態)の製造方法において、図74および図75に示すように、フレーム部52aの凸部52eを反射枠43の凹部43cに圧入または挿入(仮固定)した後に、圧入部分(挿入部分)にレーザ光Lを照射することで圧入部分(挿入部分)を溶接するようにしてもよい。このようにすれば、フレーム部52aに対する反射枠43の固定がより強固になるため、信頼性のさらなる向上を容易に図ることができる。また、フレーム部52aの凹んだ部分(凸部52eの裏側)にレーザ光Lを照射しているので、溶接部分57がフレーム部52aの最下面から下方に突出してしまうのを抑制することができる。さらに、フレーム部52aと反射枠43との間の熱伝導性も向上する。なお、溶接方法としては、レーザ溶接以外に電気溶接などの方法もある。
1、91、111 LED(発光素子)
2、32、52、72、82、92、112 フレーム
2a、32a、52a、72a、82a、92a、112a フレーム部(第1フレーム部)
2b、32b、52b、72b、82b、92b、112b フレーム部(第2フレーム部)
2d、32e、52d、52e、72e、82e、93b、93c 凸部
3、23、33、43、63、73、83、93、113 反射枠
3a、23a、33a、43a、63a、73a、83a、93a、113a 反射面
6、26、36、46、56、66、76、86、96、116 樹脂部材
6a、112d 枠体
23b、43c、63b、63c、73c、83c、92d 凹部
73d、83d 開口
82h 貫通穴

Claims (19)

  1. 互いに電気的に絶縁された第1フレーム部および第2フレーム部を有し、前記第1フレーム部上に発光素子が搭載される金属製のフレームと、
    前記フレーム上に配置され、前記発光素子が搭載される領域を取り囲む枠状の反射面を有する反射枠とを備え、
    前記第1フレーム部が前記反射枠に直接接触し、かつ、前記第2フレーム部が前記反射枠に直接接触しないように、前記フレームおよび前記反射枠が樹脂部材により互いに接着固定されていることを特徴とする電子部品用基板。
  2. 前記反射枠が金属製であることを特徴とする請求項1に記載の電子部品用基板。
  3. 前記フレームおよび前記反射枠が互いに同じ金属材料からなっていることを特徴とする請求項2に記載の電子部品用基板。
  4. 前記フレームは複数のフレーム部を含んでおり、
    前記複数のフレーム部のうちの平面積が最も大きいフレーム部が前記第1フレーム部となっていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電子部品用基板。
  5. 前記第1フレーム部と前記反射枠とが平面的に重畳する領域内において、前記第1フレーム部および前記反射枠のうちの一方に凸部が形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電子部品用基板。
  6. 前記第1フレーム部および前記反射枠のうちの前記凸部が形成されていない他方に、前記凸部を嵌め込むことが可能な凹部が形成されており、前記凹部に前記凸部が圧入または挿入されていることを特徴とする請求項5に記載の電子部品用基板。
  7. 前記反射枠は、板状部材に開口を形成するとともに、前記板状部材を折り曲げることによって得られるものであり、
    前記第1フレーム部に前記反射枠が直接接触し、前記第2フレーム部に前記反射枠が直接接触しないように、前記反射枠となる板状部材が折り曲げられていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の電子部品用基板。
  8. 前記第1フレーム部と前記第2フレーム部との間に前記樹脂部材が埋め込まれていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の電子部品用基板。
  9. 前記発光素子が搭載される領域を取り囲む枠体が前記反射枠の開口部内にさらに設けられていることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の電子部品用基板。
  10. 前記枠体が前記樹脂部材の一部を突出させることによって形成されたものであることを特徴とする請求項9に記載の電子部品用基板。
  11. 前記枠体が前記フレームの一部を突出させることによって形成されたものであることを特徴とする請求項9に記載の電子部品用基板。
  12. 前記樹脂部材が透光性樹脂からなっていることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の電子部品用基板。
  13. 前記反射枠の側部の一部に開口が形成されており、前記反射枠の側部に形成された開口から光を取り出せるようになっていることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の電子部品用基板。
  14. 前記第1フレーム部に貫通穴が形成されており、前記第1フレーム部に形成された貫通穴から光を取り出せるようになっていることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の電子部品用基板。
  15. 請求項1〜14のいずれかに記載の電子部品用基板と、前記電子部品用基板に搭載された発光素子とを備えていることを特徴とする発光装置。
  16. 前記発光素子が発光ダイオード素子であることを特徴とする請求項15に記載の発光装置。
  17. 互いに電気的に絶縁される第1フレーム部および第2フレーム部を有し、前記第1フレーム部上に発光素子が搭載される金属製のフレームと、前記発光素子が搭載される領域を取り囲む枠状の反射面を有する反射枠とを作製する工程と、前記フレーム上に前記反射枠を配置し、前記フレームおよび前記反射枠を互いに固定する工程とを備え、
    前記フレーム上に前記反射枠を配置する際に、前記第1フレーム部が前記反射枠に直接接触され、かつ、前記第2フレーム部が前記反射枠に直接接触されない状態とし、その状態で前記フレームおよび前記反射枠を保持したまま溶融樹脂を所定領域に充填した後、前記溶融樹脂を硬化させることによって、前記溶融樹脂を硬化させることにより得られる樹脂部材で前記フレームおよび前記反射枠を互いに接着固定することを特徴とする電子部品用基板の製造方法。
  18. 前記第1フレーム部と前記反射枠とが平面的に重畳する領域内において、前記第1フレーム部および前記反射枠のうちの一方に凸部を形成するとともに、前記第1フレーム部および前記反射枠のうちの他方に凹部を形成し、前記フレーム上に前記反射枠を配置する際に、前記凹部に前記凸部を圧入または挿入することを特徴とする請求項17に記載の電子部品用基板の製造方法。
  19. 前記凹部に前記凸部を圧入または挿入した後に、圧入部分または挿入部分を溶接することを特徴とする請求項18に記載の電子部品用基板の製造方法。
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