(57)【要約】【課題】電子モジュール内の温度分布の偏りを抑制する。【解決手段】電子モジュールの一例であるＬＥＤパッケージは、基板１と、基板１に設けられた第１ＬＥＤ素子１０と、基板１に設けられた第２ＬＥＤ素子２０と、基板１と第１ＬＥＤ素子１０との間に設けられた第１放熱用金属層３ａと、基板１と第２ＬＥＤ素子２０との間に設けられた第２放熱用金属層３ｂと、を備える。第１ＬＥＤ素子１０の発熱量は、第２ＬＥＤ素子２０の発熱量と異なる。第１放熱用金属層３ａの表面積と第２放熱用金属層３ｂの表面積との大小関係は、第１ＬＥＤ素子１０の発熱量と第２ＬＥＤ素子２０の発熱量との大小関係と同じである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に設けられた第１の半導体素子と、
前記基板に設けられた第２の半導体素子と、
前記基板と前記第１の半導体素子との間に設けられた第１の放熱部と、
前記基板と前記第２の半導体素子との間に設けられた第２の放熱部と、
を備え、
前記第１の半導体素子の発熱量は、前記第２の半導体素子の発熱量と異なり、
前記第１の放熱部の表面積と前記第２の放熱部の表面積との大小関係は、前記第１の半導体素子の発熱量と前記第２の半導体素子の発熱量との大小関係と同じであることを特徴とする電子モジュール。
【請求項２】
前記第１の放熱部の厚みと前記第２の放熱部の厚みとの大小関係は、前記第１の半導体素子の発熱量と前記第２の半導体素子の発熱量との大小関係と同じであることを特徴とする請求項１に記載の電子モジュール。
【請求項３】
平面視における前記第１の放熱部の面積と前記第２の放熱部の面積との大小関係は、前記第１の半導体素子の発熱量と前記第２の半導体素子の発熱量との大小関係と同じであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子モジュール。
【請求項４】
前記第１の半導体素子および前記第２の半導体素子は、それぞれ、ＬＥＤ素子である請求項１から請求項３の何れか１項に記載の電子モジュール。
【請求項５】
前記基板に設けられた第３の半導体素子と、
前記基板と前記第３の半導体素子との間に設けられた第３の放熱部と、
を更に備え、
前記第１の放熱部の表面積と前記第２の放熱部の表面積と前記第３の放熱部の表面積との大小関係は、前記第１の半導体素子の発熱量と前記第２の半導体素子の発熱量と前記第３の半導体素子の発熱量との大小関係と同じであり、
前記第１の半導体素子は、緑色ＬＥＤ素子であり、
前記第２の半導体素子は、赤色ＬＥＤ素子であり、
前記第３の半導体素子は、青色ＬＥＤ素子である請求項１から請求項３の何れか１項に記載の電子モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に半導体素子を備えた電子モジュールの一例として、ＬＥＤデバイスが記載されている。このＬＥＤデバイスは、複数のＬＥＤチップを備えている。特許文献１においては、輝度むらを少なくするため、複数のＬＥＤチップが線対称に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１１９４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のＬＥＤデバイスの設計は、ＬＥＤデバイス内に生じる温度差の低減および、温度差によって生じる熱応力の集中の抑制を考慮したものではない。例えば、電子モジュールを構成する複数の半導体素子のうち、発熱量の大きいＬＥＤチップ等の半導体素子が特定の箇所に集中して配置された場合には、電子モジュール内の温度分布に大きな偏りが生じてしまう。これにより、電子モジュール内には大きな熱応力の集中が発生する。熱応力の集中の発生は、電子モジュールの信頼性を低下させる要因になる。
【０００５】
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る。本発明の目的は、発熱する半導体素子を備えた電子モジュール内の温度分布の偏りを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電子モジュールは、基板と、基板に設けられた第１の半導体素子と、基板に設けられた第２の半導体素子と、基板と第１の半導体素子との間に設けられた第１の放熱部と、基板と第２の半導体素子との間に設けられた第２の放熱部と、を備える。第１の半導体素子の発熱量は、第２の半導体素子の発熱量と異なる。第１の放熱部の表面積と第２の放熱部の表面積との大小関係は、第１の半導体素子の発熱量と第２の半導体素子の発熱量との大小関係と同じである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る電子モジュールは、基板と第１の半導体素子との間に設けられた第１の放熱部と、基板と第２の半導体素子との間に設けられた第２の放熱部と、を備える。第１の放熱部の表面積と第２の放熱部の表面積との大小関係は、第１の半導体素子の発熱量と第２の半導体素子の発熱量との大小関係と同じである。このため、電子モジュール内の温度分布の偏りを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係るＬＥＤパッケージの構造を模式的に示す上面図である。
【図２】実施の形態１に係るＬＥＤパッケージの構造を模式的に示す断面図である。
【図３】比較例１に係るＬＥＤパッケージの構造を模式的に示す断面図である。
【図４】実施の形態１と比較例１との比較結果を示す図である。
【図５】実施の形態２に係るＬＥＤパッケージの構造を模式的に示す上面図である。
【図６】比較例２に係るＬＥＤパッケージの構造を模式的に示す上面図である。
【図７】実施の形態２と比較例２との比較結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。各図における同一の符号は、同一の部分または相当する部分を示す。また、本開示では、重複する説明については、適宜に簡略化または省略する。なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、以下の各実施の形態によって開示される構成のあらゆる変形およびあらゆる組み合わせを含み得るものである。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るＬＥＤパッケージの構造を模式的に示す上面図である。図２は、実施の形態１に係るＬＥＤパッケージの構造を模式的に示す断面図である。ＬＥＤパッケージは、電子モジュールの一例である。図１および図２に示すように、本実施の形態に係るＬＥＤパッケージは、基板１と、第１ＬＥＤ素子１０と、第２ＬＥＤ素子２０と、第３ＬＥＤ素子３０と、を備えている。
【００１１】
基板１は、板状の部材である。基板１には、例えば、プリント基板およびアルミニウム基板等が該当する。本開示では、原則として、板状の基板１が水平面に沿うように設置された状態を基準として、各方向を定義する。
【００１２】
第１ＬＥＤ素子１０、第２ＬＥＤ素子２０および第３ＬＥＤ素子３０は、この基板１に設けられている。一例として、第１ＬＥＤ素子１０、第２ＬＥＤ素子２０および第３ＬＥＤ素子３０は、基板１の表面に実装されている。また、基板１には、例えば、図示しない電極が設けられている。この電極は、図示しないワイヤー等によって、第１ＬＥＤ素子１０、第２ＬＥＤ素子２０および第３ＬＥＤ素子３０に接続されている。
【００１３】
基板１に設けられた第１ＬＥＤ素子１０、第２ＬＥＤ素子２０および第３ＬＥＤ素子３０は、図２に示すように、透明の封止樹脂２に覆われている。封止樹脂２は、第１ＬＥＤ素子１０、第２ＬＥＤ素子２０および第３ＬＥＤ素子３０を湿気等から保護する機能を有するものである。封止樹脂２には、例えば、シリコーンまたはエポキシ樹脂等が用いられる。また、封止樹脂２の中には、蛍光体等が分散して封入されていてもよい。なお、図１においては、図示の都合上、この封止樹脂２の図示を省略している。
【００１４】
本実施の形態において、第１ＬＥＤ素子１０の発熱量は、第３ＬＥＤ素子３０の発熱量と同程度である。また、第２ＬＥＤ素子２０の発熱量は、第１ＬＥＤ素子１０の発熱量および第３ＬＥＤ素子３０の発熱量よりも小さい。第１ＬＥＤ素子１０は、例えば、緑色ＬＥＤ素子である。第２ＬＥＤ素子２０は、例えば、赤色ＬＥＤ素子である。第３ＬＥＤ素子３０は、例えば、青色ＬＥＤ素子である。緑色ＬＥＤ素子の発熱量は、青色ＬＥＤ素子の発熱量と同程度である。赤色ＬＥＤ素子の発熱量は、緑色ＬＥＤ素子の発熱量および青色ＬＥＤ素子の発熱量よりも小さい。
【００１５】
本実施の形態において、第１ＬＥＤ素子１０、第２ＬＥＤ素子２０および第３ＬＥＤ素子３０は、一例として、直線状に順に並んでいる。図１および図２に示す実施例において、第１ＬＥＤ素子１０は、基板１の表面の左側部分に設けられている。図１および図２に示す実施例において、第２ＬＥＤ素子２０は、基板１の表面の中央部分に設けられている。図１および図２に示す実施例において、第３ＬＥＤ素子３０は、基板１の表面の右側部分に設けられている。
【００１６】
一例として、第１ＬＥＤ素子１０、第２ＬＥＤ素子２０および第３ＬＥＤ素子３０は、等間隔に配置される。すなわち、第１ＬＥＤ素子１０から第２ＬＥＤ素子２０までの距離ａ１は、第２ＬＥＤ素子２０から第３ＬＥＤ素子３０までの距離ａ２と同じである。
【００１７】
第１ＬＥＤ素子１０、第２ＬＥＤ素子２０および第３ＬＥＤ素子３０は、一例として、縁部以外の全体が均一に発熱する。また、第１ＬＥＤ素子１０、第２ＬＥＤ素子２０および第３ＬＥＤ素子３０は、一例として、平面視における形状が長方形状である。
【００１８】
また、本実施の形態に係るＬＥＤパッケージは、図１および図２に示すように、第１放熱用金属層３ａ、第２放熱用金属層３ｂおよび第３放熱用金属層３ｃを備えている。第１放熱用金属層３ａは、基板１と第１ＬＥＤ素子１０との間に設けられている。第２放熱用金属層３ｂは、基板１と第２ＬＥＤ素子２０との間に設けられている。第３放熱用金属層３ｃは、基板１と第３ＬＥＤ素子３０との間に設けられている。
【００１９】
第１放熱用金属層３ａ、第２放熱用金属層３ｂおよび第３放熱用金属層３ｃは、ＬＥＤパッケージを構成するＬＥＤ素子が発した熱を効率よく放出するためのものである。各放熱用金属層は、本開示に係る放熱部の一例である。第１放熱用金属層３ａは、第１の放熱部の一例である。第２放熱用金属層３ｂは、第２の放熱部の一例である。第３放熱用金属層３ｃは、第３の放熱部の一例である。なお、本開示に係る放熱部は、金属製のものに限られず、例えば、樹脂製のものであってもよい。
【００２０】
第１放熱用金属層３ａは、第１ＬＥＤ素子１０が発した熱を基板１の外部へ放出する。第２放熱用金属層３ｂは、第２ＬＥＤ素子２０が発した熱を基板１の外部へ放出する。第３放熱用金属層３ｃは、第３ＬＥＤ素子３０が発した熱を基板１の外部へ放出する。第１放熱用金属層３ａと第２放熱用金属層３ｂと第３放熱用金属層３ｃとによって、第１ＬＥＤ素子１０と第２ＬＥＤ素子２０と第３ＬＥＤ素子３０とから基板１へ伝達する熱の量が抑制される。
【００２１】
第１放熱用金属層３ａの表面積と第２放熱用金属層３ｂの表面積と第３放熱用金属層３ｃの表面積との大小関係は、第１ＬＥＤ素子１０の発熱量と第２ＬＥＤ素子２０の発熱量と第３ＬＥＤ素子３０の発熱量との大小関係と同じになっている。図１および図２に示す実施例において、第２放熱用金属層３ｂの表面積は、第１放熱用金属層３ａの表面積および第３放熱用金属層３ｃの表面積よりも小さい。また、図１および図２に示す実施例において、第１放熱用金属層３ａの表面積は、第３放熱用金属層３ｃの表面積と同程度である。
【００２２】
より具体的には、図２に示すように、第１放熱用金属層３ａの厚みと第２放熱用金属層３ｂの厚みと第３放熱用金属層３ｃの厚みとの大小関係は、第１ＬＥＤ素子１０の発熱量と第２ＬＥＤ素子２０の発熱量と第３ＬＥＤ素子３０の発熱量との大小関係と同じになっている。図１および図２に示す実施例において、第２放熱用金属層３ｂは、第１放熱用金属層３ａおよび第３放熱用金属層３ｃよりも薄い。また、図１および図２に示す実施例において、第１放熱用金属層３ａの厚みは、第３放熱用金属層３ｃの厚みと同程度である。
【００２３】
図３は、比較例１に係るＬＥＤパッケージの構造を模式的に示す断面図である。図３に示すように、比較例１に係るＬＥＤパッケージは、実施の形態１に係るＬＥＤパッケージと同様、基板１と、第１ＬＥＤ素子１０と、第２ＬＥＤ素子２０と、第３ＬＥＤ素子３０と、封止樹脂２と、を備えている。
【００２４】
比較例１に係るＬＥＤパッケージは、第１放熱用金属層３ａの代わりに放熱用金属層４ａを備えている。比較例１に係るＬＥＤパッケージは、第２放熱用金属層３ｂの代わりに放熱用金属層４ｂを備えている。比較例１に係るＬＥＤパッケージは、第３放熱用金属層３ｃの代わりに放熱用金属層４ｃを備えている。放熱用金属層４ａは、基板１と第１ＬＥＤ素子１０との間に設けられている。放熱用金属層４ｂは、基板１と第２ＬＥＤ素子２０との間に設けられている。放熱用金属層４ｃは、基板１と第３ＬＥＤ素子３０との間に設けられている。
【００２５】
比較例１における放熱用金属層４ａの大きさと放熱用金属層４ｂの大きさと放熱用金属層４ｃの大きさとは同一である。放熱用金属層４ａの表面積と放熱用金属層４ｂの表面積と放熱用金属層４ｃの表面積とは同一である。図３に示すように、放熱用金属層４ａの厚みと放熱用金属層４ｂの厚みと放熱用金属層４ｃの厚みとは同一である。また、平面視における放熱用金属層４ａの面積と放熱用金属層４ｂの面積と放熱用金属層４ｃの面積とは同一である。
【００２６】
比較例１において、放熱用金属層４ａの表面積と放熱用金属層４ｂの表面積と放熱用金属層４ｃの表面積との大小関係は、第１ＬＥＤ素子１０の発熱量と第２ＬＥＤ素子２０の発熱量と第３ＬＥＤ素子３０の発熱量との大小関係と一致していない。上記したように、第１ＬＥＤ素子１０の発熱量と第３ＬＥＤ素子３０の発熱量とは、第２ＬＥＤ素子２０の発熱量よりも大きい。しかしながら、比較例１においては、放熱用金属層４ａの表面積と放熱用金属層４ｃの表面積とは、放熱用金属層４ｂの表面積より大きくない。
【００２７】
図４は、実施の形態１と比較例１との比較結果を示す図である。ＬＥＤパッケージの動作時には、第１ＬＥＤ素子１０と第２ＬＥＤ素子２０と第３ＬＥＤ素子３０とが発熱することによって基板１が昇温する。図４（ａ）は、実施の形態１に係るＬＥＤパッケージの動作時における基板１の温度分布図である。図４（ｂ）は、比較例１に係るＬＥＤパッケージの動作時における基板１の温度分布図である。
【００２８】
図４は、温度測定位置Ｐ１での温度と温度測定位置Ｐ２での温度と温度測定位置Ｐ３での温度とを示している。温度測定位置Ｐ１は、第１ＬＥＤ素子１０の直下の地点である。温度測定位置Ｐ２は、第２ＬＥＤ素子２０の直下の地点である。温度測定位置Ｐ３は、第３ＬＥＤ素子３０の直下の地点である。
【００２９】
図４（ａ）および図４（ｂ）に示されるように、本実施の形態における温度測定位置Ｐ１と温度測定位置Ｐ２との間の温度差は、比較例１における温度測定位置Ｐ１と温度測定位置Ｐ２との間の温度差よりも小さい。また、本実施の形態における温度測定位置Ｐ３と温度測定位置Ｐ２との間の温度差は、比較例１における温度測定位置Ｐ３と温度測定位置Ｐ２との間の温度差よりも小さい。本実施の形態における基板１の温度分布は、比較例１における基板１の温度分布に比べて、偏りが小さいものになっている。
【００３０】
第１放熱用金属層３ａ、第２放熱用金属層３ｂおよび第３放熱用金属層３ｃ等の放熱部が放出する熱量は、その表面積の大きさに依る。本実施の形態において、第１放熱用金属層３ａおよび第３放熱用金属層３ｃは、第２放熱用金属層３ｂに比べて、より多くの熱を放出することができる。
【００３１】
第２放熱用金属層３ｂに比べて多くの熱を放出可能な第１放熱用金属層３ａは、第２ＬＥＤ素子２０に比べて発熱量の多い第１ＬＥＤ素子１０に設けられている。これにより、温度測定位置Ｐ１での温度と温度測定位置Ｐ２での温度との差が抑えられる。また、第２放熱用金属層３ｂに比べて多くの熱を放出可能な第３放熱用金属層３ｃは、第２ＬＥＤ素子２０に比べて発熱量の多い第３ＬＥＤ素子３０に設けられている。これにより、温度測定位置Ｐ２での温度と温度測定位置Ｐ３での温度との差が抑えられる。
【００３２】
上記したように、本実施の形態では、放熱用金属層４ａの表面積と放熱用金属層４ｂの表面積と放熱用金属層４ｃの表面積との大小関係は、第１ＬＥＤ素子１０の発熱量と第２ＬＥＤ素子２０の発熱量と第３ＬＥＤ素子３０の発熱量との大小関係と一致している。上記の構成によれば、基板１および当該基板１を備えたＬＥＤパッケージ内の温度分布の偏りを抑制することができる。
【００３３】
なお、第１ＬＥＤ素子１０と第２ＬＥＤ素子２０と第３ＬＥＤ素子３０とは、必ずしも等間隔に配置されていなくてもよい。本実施の形態で示した上記の構成によれば、第１ＬＥＤ素子１０と第２ＬＥＤ素子２０と第３ＬＥＤ素子３０との配置に依らずに、ＬＥＤパッケージ内の温度分布の偏りを抑制することができる。上記の構成によれば、ＬＥＤパッケージ内の温度分布の偏りを抑制しつつ、例えば、光の強さおよび色のバランスを優先して第１ＬＥＤ素子１０と第２ＬＥＤ素子２０と第３ＬＥＤ素子３０とを配置することができる。
【００３４】
基板１の温度分布の偏りが小さくなることで、ＬＥＤパッケージ内に生じる温度差が小さくなる。これにより、ＬＥＤパッケージ内に生じる熱応力の集中が抑制される。熱応力の集中が抑制されることで、例えば、ＬＥＤパッケージ内にボンディングされたワイヤーの剥離およびはんだへのクラックの発生および進展等が抑制される。本実施の形態によれば、長期使用における信頼性の高いＬＥＤパッケージが得られる。
【００３５】
なお、基板１の温度分布の偏りをより小さくするためには、当該基板１に設けられたＬＥＤ素子間の距離は、より長いことが望ましい。図１および図２に示す実施例における距離ａ１は、図３に示す比較例１における距離ａ１よりも長いことが望ましい。同様に、第３ＬＥＤ素子３０から第１ＬＥＤ素子１０までの距離ａ３は、できるだけ長いことが望ましい。
【００３６】
また、基板１の端部における熱応力の集中を抑制するためには、第１ＬＥＤ素子１０と第２ＬＥＤ素子２０と第３ＬＥＤ素子３０とは、基板１の端部からできるだけ離れていることが望ましい。本実施の形態において、第１ＬＥＤ素子１０と第２ＬＥＤ素子２０と第３ＬＥＤ素子３０とは、基板１の端部から予め設定された一定距離以上離れた位置に設けられている。
【００３７】
実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。図５は、実施の形態２に係るＬＥＤパッケージの構造を模式的に示す上面図である。実施の形態１と同一または相当する部分については、同じ符号を付し、説明を簡略化および省略する。図５に示すように、本実施の形態に係るＬＥＤパッケージは、実施の形態１に係るＬＥＤパッケージと同様、基板１、第２ＬＥＤ素子２０および第３ＬＥＤ素子３０を備えている。
【００３８】
本実施の形態に係るＬＥＤパッケージは、実施の形態１における第１ＬＥＤ素子１０に代えて、第４ＬＥＤ素子４０を備えている。この第４ＬＥＤ素子４０の発熱量は、第２ＬＥＤ素子２０の発熱量よりも大きい。また、第４ＬＥＤ素子４０の発熱量は、第３ＬＥＤ素子３０の発熱量よりも小さい。一例として、第４ＬＥＤ素子４０、第２ＬＥＤ素子２０および第３ＬＥＤ素子３０は、図５に示すように、直線状に順に並んでいる。
【００３９】
実施の形態１において述べたように、本開示に係るＬＥＤパッケージが備えるＬＥＤ素子は、必ずしも等間隔に並んでいる必要はない。図５に示すように、本実施の形態において、第４ＬＥＤ素子４０から第２ＬＥＤ素子２０までの距離ａ４は、第２ＬＥＤ素子２０から第３ＬＥＤ素子３０までの距離ａ５よりも短い。基板１の温度分布の偏りをより小さくするためには、距離ａ４および距離ａ５は、できるだけ長いことが望ましい。同様に、第３ＬＥＤ素子３０から第４ＬＥＤ素子４０までの距離ａ６も、できるだけ長いことが望ましい。
【００４０】
本実施の形態に係るＬＥＤパッケージは、図５に示すように、第２放熱用金属層３ｂおよび第３放熱用金属層３ｃを備えている。第２放熱用金属層３ｂは、基板１と第２ＬＥＤ素子２０との間に設けられている。第３放熱用金属層３ｃは、基板１と第３ＬＥＤ素子３０との間に設けられている。
【００４１】
更に、本実施の形態に係るＬＥＤパッケージは、図５に示すように、第４放熱用金属層３ｄを備えている。第４放熱用金属層３ｄは、基板１と第４ＬＥＤ素子４０との間に設けられている。この第４放熱用金属層３ｄは、本開示に係る第１の放熱部の一例である。第４放熱用金属層３ｄは、第４ＬＥＤ素子４０が発した熱を基板１の外部へ放出する。
【００４２】
第４放熱用金属層３ｄの表面積と第２放熱用金属層３ｂの表面積と第３放熱用金属層３ｃの表面積との大小関係は、第４ＬＥＤ素子４０の発熱量と第２ＬＥＤ素子２０の発熱量と第３ＬＥＤ素子３０の発熱量との大小関係と同じになっている。第４放熱用金属層３ｄの表面積は、第２放熱用金属層３ｂの表面積より大きく、第３放熱用金属層３ｃの表面積より小さい。
【００４３】
より具体的には、図５に示すように、平面視における第４放熱用金属層３ｄの面積と第２放熱用金属層３ｂの面積と第３放熱用金属層３ｃの面積との大小関係は、第４ＬＥＤ素子４０の発熱量と第２ＬＥＤ素子２０の発熱量と第３ＬＥＤ素子３０の発熱量との大小関係と同じになっている。平面視における第４放熱用金属層３ｄの面積は、第２放熱用金属層３ｂの面積よりも大きく、第３放熱用金属層３ｃの面積よりも小さい。
【００４４】
図６は、比較例２に係るＬＥＤパッケージの構造を模式的に示す上面図である。図６に示すように、比較例２に係るＬＥＤパッケージは、基板１と、第４ＬＥＤ素子４０と、第２ＬＥＤ素子２０と、第３ＬＥＤ素子３０と、を備えている。また、比較例２に係るＬＥＤパッケージは、実施の形態１における比較例１と同様に、放熱用金属層４ａ、放熱用金属層４ｂおよび放熱用金属層４ｃを備えている。
【００４５】
本実施の形態において、放熱用金属層４ａは、基板１と第４ＬＥＤ素子４０との間に設けられている。放熱用金属層４ｂは、基板１と第２ＬＥＤ素子２０との間に設けられている。放熱用金属層４ｃは、基板１と第３ＬＥＤ素子３０との間に設けられている。
【００４６】
放熱用金属層４ａの表面積と放熱用金属層４ｂの表面積と放熱用金属層４ｃの表面積とは同一である。図６に示すように、平面視における放熱用金属層４ａの面積と放熱用金属層４ｂの面積と放熱用金属層４ｃの面積とは同一である。比較例２において、放熱用金属層４ａの表面積と放熱用金属層４ｂの表面積と放熱用金属層４ｃの表面積との大小関係は、第４ＬＥＤ素子４０の発熱量と第２ＬＥＤ素子２０の発熱量と第３ＬＥＤ素子３０の発熱量との大小関係と一致していない。
【００４７】
図７は、実施の形態２と比較例２との比較結果を示す図である。図７（ａ）は、実施の形態２に係るＬＥＤパッケージの動作時における基板１の温度分布図である。図７（ｂ）は、比較例２に係るＬＥＤパッケージの動作時における基板１の温度分布図である。図７は、温度測定位置Ｐ４での温度と温度測定位置Ｐ２での温度と温度測定位置Ｐ３での温度とを示している。温度測定位置Ｐ４は、第４ＬＥＤ素子４０の直下の地点である。温度測定位置Ｐ２は、第２ＬＥＤ素子２０の直下の地点である。温度測定位置Ｐ３は、第３ＬＥＤ素子３０の直下の地点である。
【００４８】
図７（ａ）および図７（ｂ）に示されるように、本実施の形態における温度測定位置Ｐ４と温度測定位置Ｐ２との間の温度差は、比較例２における温度測定位置Ｐ４と温度測定位置Ｐ２との間の温度差よりも小さい。また、本実施の形態における温度測定位置Ｐ３と温度測定位置Ｐ２との間の温度差は、比較例２における温度測定位置Ｐ３と温度測定位置Ｐ２との間の温度差よりも小さい。本実施の形態における基板１の温度分布は、比較例２における基板１の温度分布に比べて、偏りが小さいものになっている。このように、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、ＬＥＤパッケージ内に生じる温度差を抑制することが可能である。
【００４９】
なお、図５に示すように、平面視における第４放熱用金属層３ｄの中心と第４ＬＥＤ素子４０の中心とは、一致していなくてもよい。すなわち、第４放熱用金属層３ｄは、平面視において第４ＬＥＤ素子４０に対して偏った位置に設けられていてもよい。同様に、実施の形態１における第１放熱用金属層３ａは、平面視において第１ＬＥＤ素子１０に対して偏った位置に設けられていてもよい。また、第２放熱用金属層３ｂは、平面視において第２ＬＥＤ素子２０に対して偏った位置に設けられていてもよい。第３放熱用金属層３ｃは、平面視において第３ＬＥＤ素子３０に対して偏った位置に設けられていてもよい。第１放熱用金属層３ａ、第２放熱用金属層３ｂ、第３放熱用金属層３ｃおよび第４放熱用金属層３ｄは、ＬＥＤ素子間の距離に応じた任意の位置に設置可能である。
【００５０】
上記した実施の形態２においては、例えば、第４放熱用金属層３ｄの厚みと第２放熱用金属層３ｂの厚みと第３放熱用金属層３ｃの厚みとを同じに揃えることができる。第４放熱用金属層３ｄの厚みおよび第３放熱用金属層３ｃの厚みを、第２放熱用金属層３ｂの厚みより大きくする必要がない。上記した実施の形態２の構成は、ＬＥＤパッケージの厚み方向の寸法に制限がある場合において有効である。
【００５１】
一方、実施の形態１においては、平面視における第１放熱用金属層３ａの面積および第３放熱用金属層３ｃの面積を第２放熱用金属層３ｂの面積より大きくする必要がない。上記した実施の形態１の構成は、基板１の前後左右方向の寸法に制限がある場合において有効である。なお、実施の形態１の構成と実施の形態２の構成とは、組み合わせることが可能である。
【００５２】
以上の各実施の形態においては、本開示に係るＬＥＤパッケージのいくつかの実施例を示した。本開示に係るＬＥＤパッケージは、以上に示した各実施の形態に限られるものではない。本開示に係るＬＥＤパッケージは、例えば、白色ＬＥＤ素子を備えていてもよい。本開示に係るＬＥＤパッケージは、例えば、第２ＬＥＤ素子２０のような発熱量の小さいＬＥＤ素子を２つ以上備えていてもよい。本開示に係るＬＥＤパッケージには、ＬＥＤ素子を４つ以上備えるものも含まれる。
【００５３】
また、本開示に係るＬＥＤパッケージには、ＬＥＤ素子を２つだけ備えているものも含まれる。本開示に係るＬＥＤパッケージは、例えば、実施の形態１および実施の形態２における第３ＬＥＤ素子３０を備えていなくてもよい。本開示に係るＬＥＤパッケージには、発熱量の異なる２つのＬＥＤ素子を備えている各種のものが含まれ得る。
【００５４】
また、本開示に係るＬＥＤパッケージを構成する各ＬＥＤ素子の大きさは、一定でなくてもよい。各ＬＥＤ素子の形状は、長方形等の対称な形状に限られない。また、本開示に係るＬＥＤパッケージは、第１放熱用金属層３ａ、第２放熱用金属層３ｂ、第３放熱用金属層３ｃおよび第４放熱用金属層３ｄ等の放熱部を４つ以上備えていてもよい。本開示に係るＬＥＤパッケージは、放熱部を２つのみ備えていてもよい。また、放熱部の形状は、長方形等の対称な形状に限られない。
【００５５】
本開示に係るＬＥＤパッケージを構成する各ＬＥＤ素子は、直線状に並んでいなくてもよい。本開示に係るＬＥＤパッケージを構成する各ＬＥＤ素子は、ジグザグに配置されていてもよい。例えば、実施の形態１における第１ＬＥＤ素子１０と第２ＬＥＤ素子２０と第３ＬＥＤ素子３０とは、平面視において三角形の頂点に位置するように配置されていてもよい。
【００５６】
また、本開示に係る電子モジュールは、ＬＥＤパッケージに限られない。上記の各実施の形態に係るＬＥＤパッケージは、あくまで、本開示に係る電子モジュールの一例である。第１ＬＥＤ素子１０および第４ＬＥＤ素子４０は、第１の半導体素子の一例である。第２ＬＥＤ素子２０は、第２の半導体素子の一例である。本開示に係る第１の半導体素子の発熱量は、第２の半導体素子の発熱量と異なる。
【００５７】
電子モジュールが備える各半導体素子には、例えば、抵抗、トランジスタ、コンデンサ、各種のダイオード等が該当する。本開示に係る電子モジュールが備える半導体素子は、ＬＥＤ素子のように均一に発熱する素子に限られない。例えば、本開示に係る電子モジュールが備える半導体素子には、端部を中心に発熱するものも含まれる。また、本開示に係る電子モジュールが備える半導体素子には、非対称の形状のものも含まれる。
【００５８】
本開示に係る電子モジュールは、第１の半導体素子、第２の半導体素子、第１の放熱部および第２の放熱部を備える。第１の放熱部の表面積と第２の放熱部の表面積との大小関係は、第１の半導体素子の発熱量と第２の半導体素子の発熱量との大小関係と同じである。このような構成により、本開示に係る電子モジュール内の温度分布は、上記の各実施の形態に係るＬＥＤパッケージと同様に、偏りが小さいものとなる。動作時に発熱する各種の半導体素子を備える電子モジュールにおいても、上記の実施の形態に係るＬＥＤパッケージと同様の構成により、電子モジュール内の温度分布の偏りを抑制するという効果が得られる。
【００５９】
なお、本開示に係る電子モジュールには、本開示に係るＬＥＤパッケージと同様、３つ以上の半導体素子を備えるものが含まれる。実施の形態１および実施の形態２における第３ＬＥＤ素子３０は、第３の半導体素子の一例である。
【００６０】
動作時に発光するという特性をもつＬＥＤ素子の発熱量は、各種の半導体素子の発熱量の中でも特に大きい。発熱量が大きいＬＥＤ素子によって構成されるＬＥＤパッケージは、各種の電子モジュールの中でも、特に温度分布の偏りが生じやすい。本開示によって得られる電子モジュールにおける温度分布の偏りの抑制という効果は、当該電子モジュールがＬＥＤパッケージである場合に、特に有効な効果である。
【符号の説明】
【００６１】
１  基板、  ２  封止樹脂、  ３ａ  第１放熱用金属層、  ３ｂ  第２放熱用金属層、  ３ｃ  第３放熱用金属層、  ３ｄ  第４放熱用金属層、  ４ａ  放熱用金属層、  ４ｂ  放熱用金属層、  ４ｃ  放熱用金属層、  １０  第１ＬＥＤ素子、  ２０  第２ＬＥＤ素子、  ３０  第３ＬＥＤ素子、  ４０  第４ＬＥＤ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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