(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤ素子を載置するためのＬＥＤ素子載置部材において、
第１金属基板と、
第１金属基板上に設けられた絶縁層と、
絶縁層上に設けられた第２金属基板とを備え、
第１金属基板と絶縁層とを部分的に除去することにより、第１金属基板の表面側に開口する複数の凹状の第１ＬＥＤ載置空間が形成され、
第２金属基板と絶縁層とを部分的に除去することにより、第２金属基板の表面側に開口する複数の凹状の第２ＬＥＤ載置空間が形成され、
第２ＬＥＤ載置空間は、隣り合う第１ＬＥＤ載置空間同士の間に位置することを特徴とするＬＥＤ素子載置部材。
【請求項２】
各第１ＬＥＤ載置空間において、第１金属基板の一側壁が薄肉に形成されて段部を形成し、各第２ＬＥＤ載置空間において、第２金属基板の一側壁が薄肉に形成されて段部を形成することを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ素子載置部材。
【請求項３】
ＬＥＤ素子パッケージにおいて、
請求項１または２記載のＬＥＤ素子載置部材と、
ＬＥＤ素子載置部材の各第１ＬＥＤ載置空間内および各第２ＬＥＤ載置空間内に載置されたＬＥＤ素子とを備え、
各第１ＬＥＤ載置空間内のＬＥＤ素子は、ＬＥＤ素子載置部材の第１金属基板および第２金属基板に接続され、
各第２ＬＥＤ載置空間内のＬＥＤ素子は、ＬＥＤ素子載置部材の第１金属基板および第２金属基板に接続され、
各第１ＬＥＤ載置空間内および各第２ＬＥＤ載置空間内が封止樹脂部により封止されていることを特徴とするＬＥＤ素子パッケージ。
【請求項４】
ＬＥＤ素子載置部材の各第１ＬＥＤ載置空間内および各第２ＬＥＤ載置空間内に、それぞれ複数のＬＥＤ素子が載置されていることを特徴とする請求項３記載のＬＥＤ素子パッケージ。
【請求項５】
複数のＬＥＤ素子を載置するためのＬＥＤ素子載置部材の製造方法において、
第１金属基板と、第１金属基板上に設けられた絶縁層と、絶縁層上に設けられた第２金属基板とを有する積層材を準備する工程と、
積層材の第１金属基板および第２金属基板に対してエッチングを施すことにより、第１金属基板の表面側に複数の第１凹部を形成するとともに、第２金属基板の表面側に複数の第２凹部を形成する工程と、
各第１凹部および各第２凹部内の絶縁層に対してエッチングを施すことにより、第１金属基板の表面側に開口する複数の凹状の第１ＬＥＤ載置空間と、第２金属基板の表面側に開口するとともに、各々隣り合う第１ＬＥＤ載置空間同士の間に位置する複数の凹状の第２ＬＥＤ載置空間とを形成する工程とを備えたことを特徴とするＬＥＤ素子載置部材の製造方法。
【請求項６】
ＬＥＤ素子パッケージの製造方法において、
請求項５記載のＬＥＤ素子載置部材の製造方法によりＬＥＤ素子載置部材を製造する工程と、
ＬＥＤ素子載置部材の各第１ＬＥＤ載置空間内および各第２ＬＥＤ載置空間内にそれぞれＬＥＤ素子を載置する工程と、
各第１ＬＥＤ載置空間内のＬＥＤ素子を、それぞれＬＥＤ素子載置部材の第１金属基板および第２金属基板に接続する工程と、
各第２ＬＥＤ載置空間内のＬＥＤ素子を、それぞれＬＥＤ素子載置部材の第１金属基板および第２金属基板に接続する工程と、
各第１ＬＥＤ載置空間内および各第２ＬＥＤ載置空間内を封止樹脂部により樹脂封止する工程とを備えたことを特徴とするＬＥＤ素子パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ素子載置部材およびその製造方法、ならびにＬＥＤ素子パッケージおよびその製造方法に係り、とりわけ薄型にすることが可能であるとともに、ＬＥＤ素子からの光の反射方向を制御することが可能なＬＥＤ素子載置部材およびその製造方法、ならびにＬＥＤ素子パッケージおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＬＥＤ（発光ダイオード）素子を光源として用いる照明装置が、各種家電、ＯＡ機器、車両機器の表示灯、一般照明、車載照明、およびディスプレイ等に用いられている。このような照明装置の中には、ＬＥＤ素子を有するＬＥＤ素子パッケージを含むものがある。
【０００３】
このようなＬＥＤ素子パッケージのうちリードフレームを用いるものとしては、例えばＰＬＣＣ構造のもの（特許文献１参照）やＳＯＮ構造（特許文献２参照）のものが存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−４９１６７号公報
【特許文献２】特開２００７−１９７６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また従来、高輝度の光を得るために、ＬＥＤ素子として高輝度ＬＥＤを用いるとともに、このような高輝度ＬＥＤを含むＬＥＤ素子パッケージを複数個基板に搭載することが行われている。
【０００６】
この場合、とりわけＬＥＤ素子として多くの熱を発する高輝度ＬＥＤを用いているため、ＬＥＤ素子パッケージは、熱を効率良く逃がす構造であることが求められる（高放熱性）。しかしながら、従来のＬＥＤ素子パッケージにおいては、放熱性が十分ではないため、ＬＥＤ素子の寿命短縮につながっている。あるいは放熱性が十分ではないことから、ＬＥＤ素子に多くの電流を流すことができず、このためＬＥＤ素子パッケージからの光の輝度を上げられないことが問題となっている。
【０００７】
また、一般にＬＥＤ素子パッケージにおいては、効率良く光を取り出すために、リフレクターを設ける必要がある。そしてＬＥＤ素子パッケージにおいて、金属製の基板またはリードフレームを用いた場合、一般にリフレクターは樹脂により形成される。しかしながら、樹脂製のリフレクターは反射率が十分でなく、樹脂劣化による反射率の低下が問題となる。さらに樹脂製のリフレクターを用いる場合、二次加工が必要となるため、コストアップの要因となっている。
【０００８】
一方、基板に直接ＬＥＤ素子を搭載する方式も存在する。しかしながら、この場合には、ＬＥＤ素子からの光を反射するリフレクターを設けることは難しい。
【０００９】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、高い放熱性および高い反射特性を有するＬＥＤ素子載置部材およびその製造方法、ならびにＬＥＤ素子パッケージおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、複数のＬＥＤ素子を載置するためのＬＥＤ素子載置部材において、第１金属基板と、第１金属基板上に設けられた絶縁層と、絶縁層上に設けられた第２金属基板とを備え、第１金属基板と絶縁層とを部分的に除去することにより、第１金属基板の表面側に開口する複数の凹状の第１ＬＥＤ載置空間が形成され、第２金属基板と絶縁層とを部分的に除去することにより、第２金属基板の表面側に開口する複数の凹状の第２ＬＥＤ載置空間が形成され、第２ＬＥＤ載置空間は、隣り合う第１ＬＥＤ載置空間同士の間に位置することを特徴とするＬＥＤ素子載置部材である。
【００１１】
本発明は、各第１ＬＥＤ載置空間において、第１金属基板の一側壁が薄肉に形成されて段部を形成し、各第２ＬＥＤ載置空間において、第２金属基板の一側壁が薄肉に形成されて段部を形成することを特徴とするＬＥＤ素子載置部材である。
【００１４】
本発明は、ＬＥＤ素子パッケージにおいて、ＬＥＤ素子載置部材と、ＬＥＤ素子載置部材の各第１ＬＥＤ載置空間内および各第２ＬＥＤ載置空間内に載置されたＬＥＤ素子とを備え、各第１ＬＥＤ載置空間内のＬＥＤ素子は、ＬＥＤ素子載置部材の第１金属基板および第２金属基板に接続され、各第２ＬＥＤ載置空間内のＬＥＤ素子は、ＬＥＤ素子載置部材の第１金属基板および第２金属基板に接続され、各第１ＬＥＤ載置空間内および各第２ＬＥＤ載置空間内が封止樹脂部により封止されていることを特徴とするＬＥＤ素子パッケージである。
【００１５】
本発明は、ＬＥＤ素子載置部材の各第１ＬＥＤ載置空間内および各第２ＬＥＤ載置空間内に、それぞれ複数のＬＥＤ素子が載置されていることを特徴とするＬＥＤ素子パッケージである。
【００１８】
本発明は、複数のＬＥＤ素子を載置するためのＬＥＤ素子載置部材の製造方法において、第１金属基板と、第１金属基板上に設けられた絶縁層と、絶縁層上に設けられた第２金属基板とを有する積層材を準備する工程と、積層材の第１金属基板および第２金属基板に対してエッチングを施すことにより、第１金属基板の表面側に複数の第１凹部を形成するとともに、第２金属基板の表面側に複数の第２凹部を形成する工程と、各第１凹部および各第２凹部内の絶縁層に対してエッチングを施すことにより、第１金属基板の表面側に開口する複数の凹状の第１ＬＥＤ載置空間と、第２金属基板の表面側に開口するとともに、各々隣り合う第１ＬＥＤ載置空間同士の間に位置する複数の凹状の第２ＬＥＤ載置空間とを形成する工程とを備えたことを特徴とするＬＥＤ素子載置部材の製造方法である。
【００２０】
本発明は、ＬＥＤ素子パッケージの製造方法において、ＬＥＤ素子載置部材の製造方法によりＬＥＤ素子載置部材を製造する工程と、ＬＥＤ素子載置部材の各第１ＬＥＤ載置空間内および各第２ＬＥＤ載置空間内にそれぞれＬＥＤ素子を載置する工程と、各第１ＬＥＤ載置空間内のＬＥＤ素子を、それぞれＬＥＤ素子載置部材の第１金属基板および第２金属基板に接続する工程と、各第２ＬＥＤ載置空間内のＬＥＤ素子を、それぞれＬＥＤ素子載置部材の第１金属基板および第２金属基板に接続する工程と、各第１ＬＥＤ載置空間内および各第２ＬＥＤ載置空間内を封止樹脂部により樹脂封止する工程とを備えたことを特徴とするＬＥＤ素子パッケージの製造方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、各ＬＥＤ載置空間（第１ＬＥＤ載置空間、第２ＬＥＤ載置空間）内に載置されたＬＥＤ素子からの熱を、第１金属基板または第２金属基板を介して外部に逃がすことができるので、ＬＥＤ素子パッケージの放熱性を高めることができる。
【００２３】
また本発明によれば、各ＬＥＤ載置空間（第１ＬＥＤ載置空間、第２ＬＥＤ載置空間）がリフレクターの役割を担うため、ＬＥＤ素子パッケージの光の反射特性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるＬＥＤ素子パッケージを示す平面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態によるＬＥＤ素子パッケージを示す断面図（図１のII−II線断面図）。
【図３】本発明の第１の実施の形態によるＬＥＤ素子載置部材の製造方法を示す図。
【図４】本発明の第１の実施の形態によるＬＥＤ素子パッケージの製造方法を示す図。
【図５】本発明の第１の実施の形態によるＬＥＤ素子パッケージの変形例を示す断面図。
【図６】本発明の第２の実施の形態によるＬＥＤ素子パッケージを示す平面図。
【図７】本発明の第２の実施の形態によるＬＥＤ素子パッケージを示す断面図（図６のVII−VII線断面図）。
【図８】本発明の第２の実施の形態によるＬＥＤ素子載置部材の製造方法を示す図。
【図９】本発明の第２の実施の形態によるＬＥＤ素子パッケージの製造方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
第１の実施の形態
以下、本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。図１乃至図５は、本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【００２６】
まず、図１および図２により、本実施の形態によるＬＥＤ素子載置部材およびＬＥＤ素子パッケージの概略について説明する。
【００２７】
図１および図２に示すＬＥＤ素子パッケージ１０は、ＬＥＤ素子載置部材２０と、ＬＥＤ素子載置部材２０に載置された複数のＬＥＤ素子１１とを備えている。
【００２８】
このうちＬＥＤ素子載置部材２０は、矩形状の第１金属基板２１と、第１金属基板２１上に設けられた矩形状の絶縁層２２と、絶縁層２２上に設けられた矩形状の第２金属基板２３とを有している。
【００２９】
また図２に示すように、第１金属基板２１と絶縁層２２とを部分的に除去することにより、第１金属基板２１の表面側に開口する複数の凹状の第１ＬＥＤ載置空間２４が形成されている。一方、第２金属基板２３と絶縁層２２とを部分的に除去することにより、第２金属基板２３の表面側に開口する複数の凹状の第２ＬＥＤ載置空間２５が形成されている。
【００３０】
各第１ＬＥＤ載置空間２４は、第１金属基板２１の長手方向に沿って互いに間隔を空けて配置されており、かつ隣り合う第２ＬＥＤ載置空間２５同士の間に位置している。また各第１ＬＥＤ載置空間２４の底面に、絶縁層２２を除去して第２金属基板２３を露出させることにより第１載置面２６が形成されている。さらに各第１ＬＥＤ載置空間２４において、第１金属基板２１に側壁３０および側壁３１が形成されている。このうち一方の側壁３０は、薄肉に形成されて段部２８を形成している。
【００３１】
同様に、各第２ＬＥＤ載置空間２５は、第２金属基板２３の長手方向に沿って互いに間隔を空けて配置されており、かつ隣り合う第１ＬＥＤ載置空間２４同士の間に位置している。また各第２ＬＥＤ載置空間２５の底面に、絶縁層２２を除去して第１金属基板２１を露出させることにより第２載置面２７が形成されている。さらに各第２ＬＥＤ載置空間２５において、第２金属基板２３に側壁３２および側壁３３が形成されている。このうち一方の側壁３２は薄肉に形成されて段部２９を形成している。
【００３２】
一方、各第１ＬＥＤ載置空間２４内には複数（この場合は３個）のＬＥＤ素子１１が配置されている。このＬＥＤ素子１１は、それぞれ第１金属基板２１および第２金属基板２３に接続されている。すなわち第１ＬＥＤ載置空間２４内の各ＬＥＤ素子１１は、それぞれボンディングワイヤ（導電部材）１２により、第１金属基板２１の段部２８および第２金属基板２３の第１載置面２６に接続されている。
【００３３】
同様に、各第２ＬＥＤ載置空間２５内にも複数（この場合は３個）のＬＥＤ素子１１が配置されている。このＬＥＤ素子１１は、それぞれ第１金属基板２１および第２金属基板２３に接続されている。すなわち第２ＬＥＤ載置空間２５内の各ＬＥＤ素子１１は、それぞれボンディングワイヤ（導電部材）１２により、第１金属基板２１の第２載置面２７および第２金属基板２３の段部２９に接続されている。
【００３４】
さらに、各第１ＬＥＤ載置空間２４内および各第２ＬＥＤ載置空間２５内が封止樹脂部１３により封止されている。すなわち封止樹脂部１３により、各第１ＬＥＤ載置空間２４内に配置されたＬＥＤ素子１１およびボンディングワイヤ１２が封止されている。また封止樹脂部１３により、各第２ＬＥＤ載置空間２５内に配置されたＬＥＤ素子１１およびボンディングワイヤ１２が封止されている。
【００３５】
ところで図１に示すように、第２金属基板２３のうち各第２ＬＥＤ載置空間２５の両側には、それぞれ第２金属基板２３を除去して隙間３５が形成されている。この隙間３５内には封止樹脂部１３が充填されている。これにより、互いに隣接する第２ＬＥＤ載置空間２５内の段部２９同士が短絡しないようになっている。同様に、第１金属基板２１のうち各第１ＬＥＤ載置空間２４の両側には、それぞれ第１金属基板２１を除去して隙間３４が形成されている。
【００３６】
以下、このようなＬＥＤ素子パッケージ１０を構成する各構成部材について、順次説明する。
【００３７】
ＬＥＤ素子載置部材２０の第１金属基板２１および第２金属基板２３は、例えば銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４１％のＦｅ合金）等の金属材料からなっている。これら第１金属基板２１および第２金属基板２３の厚みは、それぞれ例えば０．００５ｍｍ〜０．４ｍｍとすることができる。なお、第１金属基板２１および第２金属基板２３の材料や厚みは、互いに同一であっても良いし、互いに異なっていても良い。
【００３８】
またＬＥＤ素子載置部材２０の絶縁層２２は、例えばポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂材料から構成することができるが、とりわけポリイミド樹脂からなることが好ましい。この絶縁層２２の厚みは、例えば０．００５ｍｍ〜０．１ｍｍとすることができる。
【００３９】
またＬＥＤ素子載置部材２０の第１ＬＥＤ載置空間２４および第２ＬＥＤ載置空間２５の平面形状は、エッチングにより様々に実現することが可能である。本実施の形態において、第１ＬＥＤ載置空間２４および第２ＬＥＤ載置空間２５の平面形状は略矩形状であるが（図１参照）、これに限らず、例えば円形、楕円形、多角形等の形状とすることも可能である。
【００４０】
第１金属基板２１の段部２８および第２金属基板２３の段部２９は、それぞれ第１金属基板２１および第２金属基板２３をハーフエッチングすることにより形成されたものである。段部２８および段部２９の厚みは、それぞれ第１金属基板２１および第２金属基板２３の厚みの２０％〜５０％とすることができる。
【００４１】
また第１ＬＥＤ載置空間２４内に形成された側壁３０、３１および第２ＬＥＤ載置空間２５内に形成された側壁３２、３３は、それぞれ外方に向けて拡開する傾斜面からなっており、これによりＬＥＤ素子１１からの光を効果的に反射できるようになっている。なお側壁３０、３１および側壁３２、３３の断面形状は、図２のように直線から構成されていても良いし、あるいは曲線から構成されていてもよい。
【００４２】
他方、各第１ＬＥＤ載置空間２４内および各第２ＬＥＤ載置空間２５内に載置されたＬＥＤ素子１１は、従来一般に用いられているものを使用することができる。ＬＥＤ素子１１の発光層としては、例えばＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、またはＩｎＧａＮ等の化合物半導体単結晶からなる材料を適宜選ぶことにより、紫外光から赤外光に渡る発光波長を選択することができる。
【００４３】
またＬＥＤ素子１１は、はんだまたはダイボンディングペーストにより、各第１ＬＥＤ載置空間２４の第１載置面２６および各第２ＬＥＤ載置空間２５の第２載置面２７上に固定されている。このようなダイボンディングペーストとしては、耐光性のあるエポキシ樹脂やシリコーン樹脂からなるダイボンディングペーストを選択することが可能である。
【００４４】
ボンディングワイヤ１２は、例えば金等の導電性の良い材料から構成することができる。
【００４５】
封止樹脂部１３としては、光の取り出し効率を向上させるために、ＬＥＤ素子１１の発光波長において光透過率が高く、また屈折率が高い材料を選択するのが望ましい。したがって耐熱性、耐候性、及び機械的強度が高い特性を満たす樹脂として、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂を選択することが可能である。封止樹脂部１３の形状は、様々に実現することが可能である。本実施の形態において、封止樹脂部１３の形状は略ドーム形状であるが（図２参照）、これに限らず、例えば、直方体、半球形または錐形等の形状とすることが可能である。
【００４６】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。本実施の形態によるＬＥＤ素子パッケージ１０を用いる場合、まず第２金属基板２３の一端部２３ａと他端部２３ｂとを電気的に接続する（図２参照）。この電気的に接続する手段は問わないが、例えばＬＥＤ素子パッケージ１０を図示しないソケット内に装着し、第２金属基板２３の一端部２３ａおよび他端部２３ｂをそれぞれソケット内の電極に接触させるようにしても良い。この場合、電球を交換するようにＬＥＤ素子パッケージ１０をソケットから着脱することが可能となる。
【００４７】
このように第２金属基板２３の一端部２３ａと他端部２３ｂとが電気的に接続された場合、電流は、第２金属基板２３の一端部２３ａから、各第１ＬＥＤ載置空間２４内のＬＥＤ素子１１および各第２ＬＥＤ載置空間２５内のＬＥＤ素子１１を順次介して、第２金属基板２３の他端部２３ｂへと流れる。すなわち、各第１ＬＥＤ載置空間２４内のＬＥＤ素子１１と各第２ＬＥＤ載置空間２５内のＬＥＤ素子１１とは直列に接続される。このようにして、各第１ＬＥＤ載置空間２４内のＬＥＤ素子１１および各第２ＬＥＤ載置空間２５内のＬＥＤ素子１１に電流が加わり、全てのＬＥＤ素子１１が点灯する。
【００４８】
この際、各第１ＬＥＤ載置空間２４内のＬＥＤ素子１１からの光は、反射面である第１載置面２６、段部２８、側壁３０、および側壁３１で反射する。あるいは各第２ＬＥＤ載置空間２５内のＬＥＤ素子１１からの光は、第２載置面２７、段部２９、側壁３２、および側壁３３で反射する。これにより、ＬＥＤ素子１１からの光は、第１金属基板２１および第２金属基板２３の両側から外方に向けて照射される。
【００４９】
他方、ＬＥＤ素子１１から生じた熱は、第１金属基板２１または第２金属基板２３を介して外方へ逃がされる。したがって、ＬＥＤ素子１１からの熱が封止樹脂部１３内に蓄積することがなく、熱によってＬＥＤ素子１１が破壊されることを防止することができる。
【００５０】
次に、本実施の形態によるＬＥＤ素子載置部材およびＬＥＤ素子パッケージの製造方法について、図３および図４を用いて説明する。このうち図３（ａ）−（ｅ）は、本実施の形態によるＬＥＤ素子載置部材２０を作製する工程を示す図であり、図４（ａ）−（ｄ）は、このようなＬＥＤ素子載置部材２０を用いてＬＥＤ素子パッケージ１０を作製する工程を示す図である。
【００５１】
まず図３（ａ）に示すように、第１金属基板２１と、第１金属基板２１上に設けられた絶縁層２２と、絶縁層２２上に設けられた第２金属基板２３とを有する積層材（３層材）４０を準備する。ここで第１金属基板２１と絶縁層２２とは接着剤により互いに固着されており、かつ絶縁層２２と第２金属基板２３と接着剤により互いに固着されている。なお上述したように、第１金属基板２１および第２金属基板２３は、銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４１％のＦｅ合金）等の金属材料からなり、絶縁層２２は、例えばポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂材料からなっている。
【００５２】
次に、積層材４０の第１金属基板２１および第２金属基板２３の表面に各々所望のパターンを有するレジスト層４１、４２を設ける（図３（ｂ））。このレジスト層４１、４２は、例えばアルカリ、酸、溶剤等により剥離可能な樹脂からなっている。
【００５３】
図３（ｂ）に示すように、レジスト層４１、４２のうち第１金属基板２１側のレジスト層４１には、各第１ＬＥＤ載置空間２４の形成部位に相当する箇所に開口部４１ａが形成され、この開口部４１ａから第１金属基板２１が露出している。この場合、第１金属基板２１の表面全体にレジスト層４１を設け、このレジスト層４１に対してフォトマスクを介して露光し、その後現像することにより、レジスト層４１に開口部４１ａを形成する。
【００５４】
他方、第２金属基板２３側のレジスト層４２には、各第２ＬＥＤ載置空間２５の形成部位に相当する箇所に開口部４２ａが形成され、この開口部４２ａから第２金属基板２３が露出している。この場合、第２金属基板２３の表面全体にレジスト層４２を設け、このレジスト層４２に対してフォトマスクを介して露光し、その後現像することにより、レジスト層４２に開口部４２ａを形成する。
【００５５】
次に、第１金属基板２１および第２金属基板２３にエッチングを施す。これにより、第１金属基板２１表面側のレジスト層４１の開口部４１ａに、複数の第１凹部４４を形成するとともに、第２金属基板２３表面側のレジスト層４２の開口部４２ａに、複数の第２凹部４５を形成する（図３（ｃ））。
【００５６】
なお第１凹部４４は、第１ＬＥＤ載置空間２４に対応するものであり、その内部に傾斜面からなる側壁３０、３１が形成されている。またこの際、ハーフエッチングにより、第１金属基板２１の側壁３０が薄肉に形成されて段部２８が形成される。他方、第２凹部４５は、第２ＬＥＤ載置空間２５に対応するものであり、その内部に傾斜面からなる側壁３２、３３が形成されている。またこの際、ハーフエッチングにより、第２金属基板２３の側壁３２が薄肉に形成されて段部２９が形成される。この場合、各第２凹部４５が、各々隣り合う第１凹部４４同士の間に位置している。
【００５７】
なお、第１金属基板２１および第２金属基板２３が銅からなる場合、このエッチングで用いられるエッチング液としては、塩化第２鉄水溶液、塩化第２銅水溶液、および銅アンモニウム錯イオンを含むアルカリ水溶液などが挙げられる。
【００５８】
なお、上述した第１金属基板２１の隙間３４と第２金属基板２３の隙間３５についても、このエッチング工程で形成される。
【００５９】
次いで、各第１凹部４４および各第２凹部４５内の絶縁層２２に対してエッチングを施す。これにより、各第１凹部４４内の絶縁層２２を除去して第１載置面２６を露出させ、第１金属基板２１の表面側に開口する複数の凹状の第１ＬＥＤ載置空間２４が形成される。また、各第２凹部４５内の絶縁層２２を除去して第２載置面２７を露出させ、第２金属基板２３の表面側に開口する複数の凹状の第２ＬＥＤ載置空間２５が形成される（図３（ｄ））。なお図３（ｄ）に示すように、各第２ＬＥＤ載置空間２５は、各々隣り合う第１ＬＥＤ載置空間２４同士の間に位置している。
【００６０】
このエッチング工程において、絶縁層２２がポリイミド樹脂からなる場合、ＣＦ４などの腐食ガスを用いたドライエッチング、あるいは、エッチング液を用いたウエットエッチングを用いることができる。ウエットエッチングで用いられるエッチング液としては、例えばヒドラジン、無機アルカリ、有機アルカリ、脂肪族アミン（ジアミン）、または脂肪族アルコールを溶媒として、水や有機極性溶媒を、それぞれ混合させた薬液が挙げられる。
【００６１】
次いで、レジスト層４１を第１金属基板２１表面から剥離するとともに、レジスト層４２を第２金属基板２３表面から剥離する（図３（ｅ））。このようにして本実施の形態によるＬＥＤ素子載置部材２０が得られる。
【００６２】
次に、本実施の形態によるＬＥＤ素子パッケージの製造方法について、図４（ａ）−（ｄ）を用いて説明する。
【００６３】
まず、上述した図３（ａ）−（ｅ）に示す工程により、第１金属基板２１の表面側に複数の凹状の第１ＬＥＤ載置空間２４が形成され、第２金属基板２３の表面側に複数の凹状の第２ＬＥＤ載置空間２５が形成されたＬＥＤ素子載置部材２０を準備する（図４（ａ））。
【００６４】
次に、ＬＥＤ素子載置部材２０の各第１ＬＥＤ載置空間２４内および各第２ＬＥＤ載置空間２５内にそれぞれＬＥＤ素子１１を載置する（図４（ｂ））。すなわち各第１ＬＥＤ載置空間２４内の第１載置面２６上にダイボンディングペーストを介してＬＥＤ素子１１を搭載して固定する。また、各第２ＬＥＤ載置空間２５内の第２載置面２７上にダイボンディングペーストを介してＬＥＤ素子１１を搭載して固定する。このダイボンディングペーストとしては、耐光性のあるエポキシ樹脂やシリコーン樹脂からなるダイボンディングペーストを用いることができる。ＬＥＤ素子１１を搭載する別の方法としては、半田ペーストもしくははんだ蒸着膜を介してＬＥＤ素子１１を載置面２６、２７に搭載した後、ＬＥＤ載置部材２０全体を半田の溶融温度まで加熱して半田接続しても良い。
【００６５】
次に、各第１ＬＥＤ載置空間２４内のＬＥＤ素子１１を、それぞれＬＥＤ素子載置部材２０の第１金属基板２１および第２金属基板２３に接続する（図４（ｃ））。すなわちＬＥＤ素子１１の一の端子部と第１金属基板２１の段部２８とをボンディングワイヤ１２により電気的に接続するとともに、ＬＥＤ素子１１の他の端子部と第２金属基板２３の第１載置面２６とをボンディングワイヤ１２により電気的に接続する（ワイヤボンディング）。
【００６６】
また、各第２ＬＥＤ載置空間２５内のＬＥＤ素子１１を、それぞれＬＥＤ素子載置部材２０の第１金属基板２１および第２金属基板２３に接続する（図４（ｃ））。すなわちＬＥＤ素子１１の一の端子部と第１金属基板２１の第２載置面２７とをボンディングワイヤ１２により電気的に接続するとともに、ＬＥＤ素子１１の他の端子部と第２金属基板２３の段部２９とをボンディングワイヤ１２により電気的に接続する（ワイヤボンディング）。
【００６７】
その後、各第１ＬＥＤ載置空間２４内および各第２ＬＥＤ載置空間２５内を封止樹脂部１３により樹脂封止する（図４（ｄ））。すなわち各第１ＬＥＤ載置空間２４内に配置されたＬＥＤ素子１１およびボンディングワイヤ１２を封止樹脂部１３により封止するとともに、各第２ＬＥＤ載置空間２５内に配置されたＬＥＤ素子１１およびボンディングワイヤ１２を封止樹脂部１３により封止する。
【００６８】
以上説明したように本実施の形態によれば、各第１ＬＥＤ載置空間２４内に載置されたＬＥＤ素子１１および各第２ＬＥＤ載置空間２５内に載置されたＬＥＤ素子１１からの熱を、第１金属基板２１または第２金属基板２３を介して外部に逃がすことができるので、ＬＥＤ素子パッケージ１０の放熱性を高めることができる。
【００６９】
また本実施の形態によれば、各第１ＬＥＤ載置空間２４内の第１載置面２６、段部２８、側壁３０、および側壁３１と、各第２ＬＥＤ載置空間２５の第２載置面２７、段部２９、側壁３２、および側壁３３がリフレクターの役割を担うため、ＬＥＤ素子パッケージ１０の光の反射特性を高めることができる。また、別個にリフレクターを設ける必要がないため、ＬＥＤ素子パッケージ１０の製造コストを抑えることができる。
【００７０】
また本実施の形態によれば、複数のＬＥＤ素子１１が各第１ＬＥＤ載置空間２４の内部および各第２ＬＥＤ載置空間２５の内部に収容されているので、ＬＥＤ素子パッケージ１０全体の厚みを薄くすることができる。具体的には、ＬＥＤ素子パッケージ１０の厚みを０．３ｍｍ〜１ｍｍとすることができる。
【００７１】
また本実施の形態によれば、各第１ＬＥＤ載置空間２４において、第１金属基板２１の一側壁３０が薄肉に形成されて段部２８を形成するとともに、各第２ＬＥＤ載置空間２５において、第２金属基板２３の一側壁３２が薄肉に形成されて段部２９を形成している。このことにより、ボンディングワイヤ１２が第１ＬＥＤ載置空間２４（第２ＬＥＤ載置空間２５）内に収まるようになっているので、ＬＥＤ素子パッケージ１０の厚みを更に薄くすることができる。
【００７２】
また本実施の形態によれば、ＬＥＤ素子パッケージ１０が主として金属製の第１金属基板２１および第２金属基板２３から構成されているため、剛性が高められ、かつ耐吸湿性の面でも優れている。
【００７３】
また本実施の形態によれば、積層材４０の第１金属基板２１および第２金属基板２３に対してエッチングを施すことにより、同時に複数の第１凹部４４および複数の第２凹部４５を形成することができる。すなわち積層材４０の第１金属基板２１と第２金属基板２３とを一工程でエッチングするので、製造コストを抑えることができる。
【００７４】
なお、上述した実施の形態においては、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【００７５】
すなわち本実施の形態においては、各第１ＬＥＤ載置空間２４内をそれぞれ封止樹脂部１３により個別に封止するとともに、各第２ＬＥＤ載置空間２５内を各封止樹脂部１３により個別に封止している。しかしながらこれに限らず、図５に示すように、第１金属基板２１の表面全体を覆うように封止樹脂部１３により封止するとともに、第２金属基板２３の表面全体を覆うように封止樹脂部１３により封止しても良い。
【００７６】
また本実施の形態においては、各第１ＬＥＤ載置空間２４内および各第２ＬＥＤ載置空間２５内にそれぞれ３個ずつＬＥＤ素子１１が配置されている。しかしながら、各第１ＬＥＤ載置空間２４内および各第２ＬＥＤ載置空間２５内に載置されるＬＥＤ素子１１の個数は１個以上であれば良く、これに限られるものではない。
【００７７】
また本実施の形態においては、第１ＬＥＤ載置空間２４内の第１載置面２６は、第２金属基板２３（例えば銅）が露出する面からなり、第２ＬＥＤ載置空間２５内の第２載置面２７は、第１金属基板２１（例えば銅）が露出する面からなっている。しかしながらこれに限らず、第１ＬＥＤ載置空間２４内の第１載置面２６上および第２ＬＥＤ載置空間２５内の第２載置面２７上に反射用めっき層を形成し、ＬＥＤ素子１１からの光を効率的に反射させるようにしても良い。同様に、第１ＬＥＤ載置空間２４内の段部２８、側壁３０、および側壁３１、あるいは第２ＬＥＤ載置空間２５内の段部２９、側壁３２、および側壁３３に反射用めっき層を形成しても良い。このような反射用めっき層としては、例えば銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）等を挙げることができる。
【００７８】
第２の実施の形態
次に、本発明の第２の実施の形態について図６乃至図９を参照して説明する。図６乃至図９は、本発明の第２の実施の形態を示す図である。図６乃至図９に示す第２の実施の形態は、ＬＥＤ載置空間６５が第２金属基板２３側にのみ設けられている点が異なるものであり、他の構成は上述した第１の実施の形態と略同一である。図６乃至図９において、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７９】
まず、図６および図７により、本実施の形態によるＬＥＤ素子載置部材およびＬＥＤ素子パッケージの概略について説明する。
【００８０】
図６および図７に示すＬＥＤ素子パッケージ５０は、ＬＥＤ素子載置部材６０と、ＬＥＤ素子載置部材６０に載置された複数のＬＥＤ素子１１とを備えている。
【００８１】
このうちＬＥＤ素子載置部材６０は、矩形状の第１金属基板２１と、第１金属基板２１上に設けられた矩形状の絶縁層２２と、絶縁層２２上に設けられた矩形状の第２金属基板２３とを有している。
【００８２】
また図７に示すように、第２金属基板２３と絶縁層２２とを部分的に除去することにより、第２金属基板２３の表面側に開口する複数の凹状のＬＥＤ載置空間６５が形成されている。他方、第１金属基板２１にはこのような凹状の部分は形成されていない。
【００８３】
各ＬＥＤ載置空間６５は、第２金属基板２３の長手方向に沿って互いに間隔を空けて配置されている。また各ＬＥＤ載置空間６５の底面に、絶縁層２２を除去して第１金属基板２１を露出させることにより第２載置面２７が形成されている。さらに各ＬＥＤ載置空間６５において、第２金属基板２３に側壁３２および側壁３３が形成されている。このうち一方の側壁３２は薄肉に形成されて段部２９を形成している。
【００８４】
一方、各ＬＥＤ載置空間６５内には複数（この場合は３個）のＬＥＤ素子１１が配置されている。このＬＥＤ素子１１は、それぞれ第１金属基板２１および第２金属基板２３に接続されている。すなわちＬＥＤ載置空間６５内の各ＬＥＤ素子１１は、それぞれボンディングワイヤ（導電部材）１２により、第１金属基板２１の第２載置面２７および第２金属基板２３の段部２９に接続されている。
【００８５】
さらに、各ＬＥＤ載置空間６５内が封止樹脂部１３により封止されている。すなわち各ＬＥＤ載置空間６５内に配置されたＬＥＤ素子１１およびボンディングワイヤ１２が封止樹脂部１３により封止されている。
【００８６】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。本実施の形態によるＬＥＤ素子パッケージ５０を用いる場合、まず第２金属基板２３の一端部２３ａと第１金属基板２１の他端部２１ｂとを電気的に接続する（図７参照）。この場合、電流は、第２金属基板２３の一端部２３ａから、各ＬＥＤ載置空間６５内のＬＥＤ素子１１を介して、第１金属基板２１の他端部２１ｂへと流れる。すなわち、各ＬＥＤ載置空間６５内のＬＥＤ素子１１が並列に接続される。このようにして、各ＬＥＤ載置空間６５内のＬＥＤ素子１１に電流が加わり、全てのＬＥＤ素子１１が点灯する。
【００８７】
この際、各ＬＥＤ載置空間６５内のＬＥＤ素子１１からの光は、反射面である第２載置面２７、段部２９、側壁３２、および側壁３３で反射する。これにより、ＬＥＤ素子１１からの光は、第２金属基板２３側から外方に向けて照射される。
【００８８】
他方、ＬＥＤ素子１１から生じた熱は、主として第１金属基板２１を介して外方へ逃がされる。したがって、ＬＥＤ素子１１からの熱が封止樹脂部１３内に蓄積することがなく、熱によってＬＥＤ素子１１が破壊されることを防止することができる。
【００８９】
次に、本実施の形態によるＬＥＤ素子載置部材およびＬＥＤ素子パッケージの製造方法について、図８および図９を用いて説明する。このうち図８（ａ）−（ｅ）は、本実施の形態によるＬＥＤ素子載置部材６０を作製する工程を示す図であり、図９（ａ）−（ｄ）は、このようなＬＥＤ素子載置部材６０を用いてＬＥＤ素子パッケージ５０を作製する工程を示す図である。
【００９０】
まず図８（ａ）に示すように、第１金属基板２１と、第１金属基板２１上に設けられた絶縁層２２と、絶縁層２２上に設けられた第２金属基板２３とを有する積層材（３層材）４０を準備する。
【００９１】
次に、積層材４０の第１金属基板２１および第２金属基板２３の表面に各々レジスト層４１、４２を設ける（図８（ｂ））。このレジスト層４１、４２は、例えばアルカリ、酸、溶剤等により剥離可能な樹脂からなっている。
【００９２】
レジスト層４１、４２のうち第１金属基板２１側のレジスト層４１は、第１金属基板２１の表面全体に設けられている。他方、第２金属基板２３側のレジスト層４２には、各ＬＥＤ載置空間６５の形成部位に相当する箇所に開口部４２ａが形成され、この開口部４２ａから第２金属基板２３が露出している。この場合、第２金属基板２３の表面全体にレジスト層４２を設け、このレジスト層４２に対してフォトマスクを介して露光し、その後現像することにより、レジスト層４２に開口部４２ａを形成する。
【００９３】
次に、第２金属基板２３にエッチングを施す。これにより、第２金属基板２３表面側のレジスト層４２の開口部４２ａに複数の凹部４５を形成する（図８（ｃ））。
【００９４】
なお凹部４５は、ＬＥＤ載置空間６５に対応するものであり、その内部に傾斜面からなる側壁３２、３３が形成されている。またこの際、ハーフエッチングにより、第２金属基板２３の側壁３２が薄肉に形成されて段部２９が形成される。
【００９５】
次いで、各凹部４５内の絶縁層２２に対してエッチングを施す。これにより、各凹部４５内の絶縁層２２を除去して第２載置面２７を露出させ、第２金属基板２３の表面側に開口する複数の凹状のＬＥＤ載置空間６５が形成される（図８（ｄ））。
【００９６】
次いで、レジスト層４１を第１金属基板２１表面から剥離するとともに、レジスト層４２を第２金属基板２３表面から剥離する（図８（ｅ））。このようにして本実施の形態によるＬＥＤ素子載置部材６０が得られる。
【００９７】
次に、本実施の形態によるＬＥＤ素子パッケージの製造方法について、図９（ａ）−（ｄ）を用いて説明する。
【００９８】
まず、上述した図８（ａ）−（ｅ）に示す工程により、第２金属基板２３の表面側に複数の凹状のＬＥＤ載置空間６５が形成されたＬＥＤ素子載置部材６０を準備する（図９（ａ））。
【００９９】
次に、ＬＥＤ素子載置部材６０の各ＬＥＤ載置空間６５内にそれぞれＬＥＤ素子１１を載置する（図９（ｂ））。すなわち各ＬＥＤ載置空間６５内の第２載置面２７上にダイボンディングペーストを介してＬＥＤ素子１１を搭載して固定する。このダイボンディングペーストとしては、耐光性のあるエポキシ樹脂やシリコーン樹脂からなるダイボンディングペーストを用いることができる。ＬＥＤ素子１１を搭載する別の方法としては、半田ペーストもしくははんだ蒸着膜を介してＬＥＤ素子１１を載置面２７に搭載した後、ＬＥＤ載置部材２０全体を半田の溶融温度まで加熱して半田接続しても良い。
【０１００】
次に、各ＬＥＤ載置空間６５内のＬＥＤ素子１１を、それぞれＬＥＤ素子載置部材６０の第１金属基板２１および第２金属基板２３に接続する（図９（ｃ））。すなわちＬＥＤ素子１１の一の端子部と第１金属基板２１の第２載置面２７とをボンディングワイヤ１２により電気的に接続するとともに、ＬＥＤ素子１１の他の端子部と第２金属基板２３の段部２９とをボンディングワイヤ１２により電気的に接続する（ワイヤボンディング）。
【０１０１】
その後、各ＬＥＤ載置空間６５内を封止樹脂部１３により樹脂封止する（図９（ｄ））。すなわち各ＬＥＤ載置空間６５内に配置されたＬＥＤ素子１１およびボンディングワイヤ１２を封止樹脂部１３により封止する。
【０１０２】
本実施の形態においても、上述した第１の実施の形態と略同様の作用効果を得ることができる。
【０１０３】
また本実施の形態においても、第１の実施の形態において説明したものと同様の種々の変形が可能である。
【０１０４】
なお、第１の実施の形態および第２の実施の形態について説明した図においては、ＬＥＤ載置部材２０及び６０の外形を細長い矩形で示したが、これらの形状に限定されるものではない。ＬＥＤ載置部材の形状としては任意の形状であっても良く、たとえば正方形の場合はＬＥＤ載置空間（２４、２５、６５）を等間隔な格子状に配置し、電気的な接続については並列接続と直列接続を適宜に組み合わせることで素子が点灯するように接続することができる。第１の実施形態においてはＬＥＤ載置部材の両面でＬＥＤを発光させることができるという利点を有する。また第２の実施の形態においては、全ＬＥＤ素子１１が電気的に並列に接続される形態が可能であり、この場合は電気的な接続に制約されることがなく、任意の位置にＬＥＤ載置空間６５を配置することができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１０、５０  ＬＥＤ素子パッケージ
１１        ＬＥＤ素子
１２        ボンディングワイヤ（導電部材）
１３        封止樹脂部
２０、６０  ＬＥＤ素子載置部材
２１        第１金属基板
２２        絶縁層
２３        第２金属基板
２４        第１ＬＥＤ載置空間
２５        第２ＬＥＤ載置空間
２８、２９  段部
４０        積層材
４４        第１凹部
４５        第２凹部（凹部）
６５        ＬＥＤ載置空間
【図１】
0005515587.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005515587.tif 000006
【図６】
0005515587.tif 000007
【図７】
0005515587.tif 000008
【図８】
0005515587.tif 000009
【図９】
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