(57)【要約】  【課題】半導体チップ等の電子素子からの発熱に対処するため放熱性を高める高熱伝導材料を選択使用して効率の低下を抑止と高出力化を図る。  【解決手段】電子部品用パッケージのパッケージマトリクス体３０は絶縁性ベース部材３４に複数個のパッケージ本体３１をマトリックス状に配置した。このパッケージマトリクス体３０の裏面側に異方性熱伝導率を有する金属放熱部材を放熱体３９として装着して電子部品用パッケージが構成される。放熱体３９の金属放熱部材は高熱伝導率方向をパッケージ本体の垂直方向にあわせて配置され、熱放散を高めると共に水平方向は低熱伝導率方向とし、かつ横列（ｙ軸）方向に熱伝達遮断用溝４０を形成して、パッケージ本体３１相互の境界部分での熱伝達を抑止した。 【選択図】  図３
2008091369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の配線パターンを設け、電子素子のマウントスペースを形成する側壁を有する絶縁性べース部材と前記電子素子の表面側を密閉する封止部材を具備するパッケージ本体と、異方性熱伝導率を有する金属放熱部材を前記絶縁性ベース部材に装着して前記電子素子と熱的結合した放熱体とからなる電子部品用パッケージ。
【請求項２】
前記放熱体である金属放熱部材は、垂直方向が高熱伝導率方向（ｚ軸）、水平方向が低熱伝導率方向（ｘ−ｙ軸）に配置し、低熱抵抗で結合装着したことを特徴とする請求項１に記載の電子部品用パッケージ。
【請求項３】
前記電子素子は、前記金属放熱部材上に搭載され前記絶縁性ベース部材の配線パターンに電気的接続された光半導体素子であり、前記封止部材である透光性樹脂により封着して、前記光半導体素子の発光を前記パッケージ本体の前方側に放射出力すると共に前記光半導体素子の発熱を前記異方性金属放熱部材の高熱伝導率方向に誘導して前記放熱体の後方側から熱放散させることを特徴とする請求項２に記載の電子部品用パッケージ。
【請求項４】
所定の配線パターンを設け、電子素子のマウントスペースを形成する側壁を有する絶縁性べース部材と前記電子素子の表面側を密閉する封止部材を具備する複数個のパッケージ本体を縦列ｙ軸状に配列したパッケージアレイ体と、異方性熱伝導率を有する金属放熱部材を前記絶縁性ベース部材に装着して前記電子素子と熱的結合した単一の放熱体とからなり、前記放熱体である金属放熱部材は垂直方向が高熱伝導率方向（ｚ軸）、水平方向が低熱伝導率方向（ｘ−ｙ軸）に配置し、低熱抵抗で結合装着した電子部品用パッケージ。
【請求項５】
前記パッケージアレイ体を横列ｘ軸状に複数個配列したパッケージマトリクス体からなり、前記放熱体は金属放熱部材が前記パッケージアレイ体の隣り合った境界に溝または切欠き等の熱抵抗手段を設け、前記金属放熱部材の低熱伝導率方向を水平方向にして前記パッケージマトリクス体に装着したことを特徴とする請求項４に記載の電子部品用パッケージ。
【請求項６】
前記絶縁性ベース部材は、配線パターンを有するセラミック基板部とマウントスペースを形成するセラミック側壁部とを合体した複数個のパッケージ本体を有し、前記電子素子として光半導体素子を前記パッケージ本体に収容し、前記セラミック基板部の裏面側に前記放熱体を単一の金属放熱部材として装着したことを特徴とする請求項1ないし５に記載の電子部品用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、絶縁性ベース部材に電子素子をマウントする際、電子素子の発熱による弊害を緩和するために熱伝導性が高く放熱性が良い金属放熱部材を放熱体として使用する電子部品用パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子等を搭載してパッケージ化する回路装置においては、高出力化するに伴い発熱弊害が生じている。たとえば、近年、各種光源用に発光素子として半導体発光ダイオードが広く利用されているが、発光効率を高めるためと高出力化のために収容容器のパッケージに放熱構造が提案されている。通常、電源供給用リードが設けられたＬＥＤ用パッケージにＬＥＤチップが搭載され、透明樹脂等の封着材で封止される。特許文献１は透光性絶縁体を介して配置されたパッケージでの発光効率の改善としてＬＥＤチップの容器ベースへの搭載に関する提案である。また、特許文献２および３は半導体素子を使用する電子回路装置に対する放熱構造に利用される高熱伝導率・低熱膨張率の炭素基金属複合材に関する板状部材とその製法を開示する。特に、特許文献３では、溶融したアルミニウム、銅、銀などを加圧含浸させた板材成形体を開示する。更に、特許文献４は炭素基金属含浸板材の放熱体としての応用を提示し、特許文献５は具体的に発光光源としてのＬＥＤ用パッケージにおける金属含浸炭素材を放熱体として使用することを開示している。
【特許文献１】特開平０９−３０７１４５号公報
【特許文献２】特開２０００−２０３９７３号公報
【特許文献３】特開２００１−０５８２５５号公報
【特許文献４】特開２００１−１１８９６０号公報
【特許文献５】特開２００６−０８６３９１号公報
【０００３】
このうち、半導体チップの電子素子を収容するパッケージをセラミクスベース基板で構成する場合、底板の台座やスペース空間を形成する側壁はそれぞれ別個にグリーンシートを用意し、焼成して製作される。各グリーンシートは必要な電極印刷やパンチングなど加工処理が必要であり、製作過程で寸法上のばらつきや微細加工に伴う不具合が発生し、かつ焼成による合体が問題となると共に母材がセラミクスであるために放熱性が悪くなって半導体チップの発熱を加速して効率の低下を招くなどの欠陥があった。こうしたセラミクス構造の欠陥を解消するために特許文献５が開示するパッケージ構造が提案されたが高出力化対策において満足するものでなかった。特許文献５は、ＬＥＤ発光装置のＬＥＤチップからの発熱に対処するため放熱性を高める高熱伝導材料を選択して使用し、発光効率の低下を抑止するものである。そして、ＬＥＤパッケージの枠体金属ベースとＬＥＤチップに接続されるリード部材を導出する絶縁部材を備える発光装置において、金属ベースの枠内にある所定位置にＬＥＤチップを高熱伝導カーボン材と直に接する状態で搭載する構造を開示する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、半導体チップでは集積度を大きくして高出力化する場合、半導体チップの発熱による効率低下が問題となり、放熱対策が必要である。また、絶縁性のような絶縁材をパッケージに使用する場合、放熱体として熱伝導性が優れて熱放散を有効にさせることが望まれている。たとえば、発光強度を高めるために、多数の発光素子を併置して発光装置の高輝度化や高出力化を図る場合や、小型化を図る場合の温度上昇に伴う発光効率の低下などの弊害に鑑み、発熱源となる半導体チップを搭載するパッケージ本体のベース部材に装着する放熱体の改良提案が要請される。
【０００５】
したがって、この発明は上記欠点に鑑みて提案されたものであリ、半導体チップ等の電子素子を絶縁性ベース部材に搭載するパッケージ本体に高熱伝導率を有する金属放熱部材の放熱体を装着してなる新規かつ改良された電子部品用パッケージの提供を目的とする。特に、複数個のパッケージ本体を集約して高出力化する場合のパッケージアレイ体あるいはパッケージマトリクス体にも好適な改良された放熱体を用いた電子部品用パッケージを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、所定の配線パターンを設け、電子素子のマウントスペースを形成する側壁を有する絶縁性べース部材と前記電子素子の表面側を密閉する封止部材を具備するパッケージ本体と、異方性熱伝導率を有する金属放熱部材を前記絶縁性ベース部材に装着して前記電子素子と熱的結合した放熱体とからなる電子部品用パッケージが提供される。ここで、放熱体である金属放熱部材は、垂直方向が高熱伝導率方向（ｚ軸）、水平方向が低熱伝導率方向（ｘ−ｙ軸）に配置し、低熱抵抗で結合装着したことを特徴とする。特に、電子素子は、前記金属放熱部材上に搭載され前記絶縁性ベース部材の配線パターンに電気的接続された光半導体素子等の発光素子である場合には、封止部材として透光性樹脂を使用して密封封着され、発光素子の発光をパッケージ本体の前方側に放射出力すると共に発光素子の発熱を異方性金属放熱部材の高熱伝導率方向に誘導して放熱体の後方側から熱放散させることを特徴とすることも開示する。金属放熱部材は高熱伝導カーボン材として金属含浸炭素材またはその複合材で異方性熱伝導率の高い方向を垂直（ｚ軸）方向、低い二つの方向を水平（ｘ−ｙ軸）方向にして配置装着する。
【０００７】
本発明の別の観点によれば、所定の配線パターンおよび電子素子をマウントするスペースを形成した絶縁性ベース部材からなるパッケージ本体の複数個を縦列ｙ軸状に配列したパッケージアレイ体と、絶縁性ベース部材の裏面側に熱伝導が方向によって異なる異方性熱伝導率を有する金属放熱部材を装着した放熱体とからなり、金属放熱部材には異方性熱伝導率の高い垂直ｚ軸方向を絶縁性ベース部材に対する垂直方向と一致させてパッケージアレイ体に装着した電子部品用パッケージを開示し、パッケージ本体の水平方向相互間の熱伝達を抑止して垂直方向への熱放散を有効にするために、放熱体の金属放熱部材にはパッケージ本体相互の境界部分に切り欠き等の溝部を形成して熱伝達の抵抗手段とすることを提案する。換言すると、所定の配線パターンを設け、電子素子のマウントスペースを形成する側壁を有する絶縁性べース部材と前記電子素子の表面側を密閉する封止部材を具備する複数個のパッケージ本体を縦列ｙ軸状に配列したパッケージアレイ体と、異方性熱伝導率を有する金属放熱部材を前記絶縁性ベース部材に装着して前記電子素子と熱的結合した単一の放熱体とからなり、前記放熱体である金属放熱部材は垂直方向が高熱伝導率方向（ｚ軸）、水平方向が低熱伝導率方向（ｘ−ｙ軸）に配置し、低熱抵抗で結合装着した電子部品用パッケージが開示される。さらには、パッケージアレイ体を横列ｘ軸状に複数個配列したパッケージマトリクス体からなり、放熱体は金属放熱部材がパッケージアレイ体の隣り合った境界に溝または切欠き等の熱抵抗手段を設け、金属放熱部材の低熱伝導率方向を水平方向にしてパッケージマトリクス体に装着したことを特徴とする電子部品用パッケージも開示する。なお、具体的には、絶縁性ベース部材は、配線パターンを有するセラミック基板部とマウントスペースを形成するセラミック側壁部とを合体した複数個のパッケージ本体を有し、電子素子として光半導体素子をパッケージ本体に収容し、セラミック基板部の裏面側に放熱体を単一の金属放熱部材として装着して、発光素子の光出力を増大させて高出力化発光装置を実現する。放熱体の異方性熱伝導率を有し高熱伝導率を有する金属放熱部材としては、金属含浸炭素材、あるいは炭素基金属含浸材として知られる金属としてアルミニウム、銅または銀が含浸されたＭＩＣＣ−アルミニウムハイブリット材、銅ハイブリッド材あるいは銀ハイブリッド材などの複合材が使用される。この実用化材料は、具体的にｘ軸方向に対して１４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、ｙ軸方向に対して４５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、およびｚ軸方向に対して５４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の異方性熱伝導率を有する金属含浸炭素複合材を使用した。この金属含浸炭素複合材は高熱伝導であるのみならず低熱膨張、低弾性で軽量材料であって絶縁性パッケージに収容した半導体素子の発熱対策に極めて有効な放熱体となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電子部品用パッケージは、電子素子の半導体チップを収容する絶縁性ベース部材からなるパッケージ本体と、異方性熱伝導率を有する金属放熱部材、たとえば、炭素基金属含浸材の高熱伝導率（ｚ軸）方向を垂直にして絶縁性ベース部材に装着した放熱体とから構成され、高い放熱性の確保で半導体素子の発熱による温度上昇を抑制する。また、多数のパッケージ本体をアレイ、またはマトリクス状に配置して高出力化を図り、異方性熱伝導率の高い方向を垂直配置する熱放散構造に加えてパッケージ本体相互間の境界部分に切り欠きや溝による熱遮断または熱抵抗手段を設け、パッケージ本体相互間の熱流通を抑止することにより、パッケージ本体の個別的効率向上にも役立つものとした。特に、電子素子が光半導体素子である場合には、パッケージアレイ体により高出力化を達成すると同時に放熱性の良い金属含浸炭素複合材を用いて効率的な新規かつ改良された光源を提供するなど工業的価値が高められる。加えて、電子素子に関し、材料特性が半導体チップにマッチしているので製造面での処理加工性が改良され量産化やローコスト化にも寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の第１の実施態様は、所定の配線パターンを設けたセラミックまたは樹脂の絶縁性ベース部材からなるパッケージ本体とこれに装着する熱伝導が方向によって異なる異方性熱伝導率を有する金属放熱部材の放熱体により構成する。ベース部材は基板部と側壁部の合体により所望するマウントスペースを形成する。ベース部材の裏面側に装着した放熱体の金属放熱部材は少なくとも一方向に高熱伝導を有する異方性熱伝導率の金属含浸炭素材またはその複合材であって、異方性熱伝導率の高い方向を垂直（ｚ軸）方向、低い二つの方向を水平（ｘ−ｙ軸）方向にして装着することを特徴とする電子部品用パッケージである。たとえば、電子素子がベース部材に設けた導出リードを有する配線パターンに接続した光半導体素子である場合に、図１に示すように、枠体部と配線パターンを設けた基板部からなるセラミックベース部材、このベース部材のマウントスペースに搭載した光半導体素子、光半導体素子を密閉する封止樹脂材によりパッケージ本体を構成する。このパッケージ本体の裏面側に放熱体として複合炭素素材の異方性熱伝導率を有する金属放熱部材が装着される。そして、光半導体素子の発光を前方側に放射出力すると共に放熱体を構成する金属放熱部材を異方性熱伝導率の高い方向を垂直（ｚ軸）方向にした配置により光半導体素子の発生熱を後方側に放散して冷却させるようにした電子部品用パッケージとなる。
ここで、異方性熱伝導率を有する金属放熱部材には、金属含浸炭素材またはその複合材の使用が好ましく、例えば、カーボン粉末あるいはカーボン繊維を固めて焼成し、Ａｇ、ＣｕまたはＡｌ等の金属を含浸させ、または粉末焼成させた材料である。具体的には市販品のＣ６０材（東洋炭素製）があり、熱伝導は方向性により異なりカーボンの二次元結晶面の格子振動で伝わり１５０〜５４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を示す。また、高熱伝導カーボン材は焼成方法や含浸金属の違いにより若干の相違がある。この種の金属放熱部材はセラミック等の絶縁材の熱膨張に近いことが好ましいが、高熱伝導のカーボン材の熱膨張係数は６〜１０ｐｐｍ／℃であり、セラミック絶縁材やＳｉ、ＧａＡｓ等の熱膨張係数とも近い値であって、ヤング率が低い。したがって、放熱用金属放熱部材として炭素基金属含浸材の使用は、セラミック等の絶縁性ベース部材との接合もよく非常に信頼性が高い接合ができる。
【００１０】
本発明の第２の実施態様は、図２に示すように、所定の配線パターンを形成したセラミックまたは樹脂材からなるベース部材に所望の中空状のマウントスペースを形成し、ここに電子素子を搭載して複数個のパッケージ本体を設ける。一方、ベース部材の裏面側には
熱伝導が方向によって異なる異方性熱伝導率を有する金属放熱部材を装着した放熱体が装着され、電子部品用パッケージを構成する。金属放熱部材は、たとえば、引用文献３に記載されるような炭素基金属複合材で異方性熱伝導率を有する金属材料が使用される。複数個のパッケージ本体を縦列（ｘ軸）状に配列したパッケージアレイ体と、金属放熱部材は異方性熱伝導率の高い垂直ｚ軸方向を絶縁性ベース部材に対する垂直方向と一致させてパッケージアレイ体に装着する。パッケージ本体の水平方向相互間の熱伝達を抑止して垂直方向への熱放散を有効にするために、放熱体の金属放熱部材はパッケージ本体相互の境界方向に熱伝達し難いように、熱伝導率の最も低い方向を縦列ｘ軸方向にして放熱体が装着される。すなわち、パッケージアレイ体の複数個は縦列ｘ軸状に、パッケージ本体の隣り合った方向に対して熱伝導率が最も低い方向にして放熱体が配置され、金属放熱部材の異方性熱伝導率が低い二つの方向を水平にして放熱体をパッケージアレイ体に装着した電子部品用パッケージである。このようにして、搭載される半導体チップの温度上昇に伴う効率低下を阻止し、かつ、多数の発光素子を集約配置して高輝度高出力化を実現する。特に、放熱体は異方性熱伝導率を有する高熱伝導カーボン材である金属含浸炭素材（ＭＩＣＣ）およびＭＩＣＣ−銅ハイブリッド材あるいはＭＩＣＣ−アルミニウムハイブリッド材などの複合材が使用され、具体的に前述するｘ軸方向に対して１４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、ｙ軸方向に対して４５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、およびｚ軸方向に対して５４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の異方性熱伝導率を有する金属含浸炭素複合材が使用される。この金属含浸炭素複合材は高熱伝導であるのみならず低熱膨張、低弾性で軽量材料であって半導体材料の発熱対策に有効な材料として知られている。
【００１１】
本発明の第３の実施態様は、図３に示すように、所定の配線パターンを形成した側壁を有する絶縁性ベース部材と、この絶縁性べース部材の中空スペースに配置され配線パターン接続した電子素子とのパッケージ本体の複数個を縦列および横列のｘ−ｙ軸両方にパッケージ本体をマトリクス状に配列したパッケージマトリクス体、およびこのパッケージマトリクス体の絶縁性ベース部材の基板底辺側に高熱伝導率方向を垂直方向にした金属放熱部材の放熱体とからなり、金属放熱部材には異方性のうち高熱伝導率方向を垂直ｚ軸方向にして絶縁性ベース部材に装着した電子部品用パッケージである。なお、パッケージ本体の水平方向相互間の熱伝達を抑止して垂直方向への熱放散を有効にするために、放熱体の金属放熱部材にはパッケージ本体相互の境界部分に切り欠き等の溝部を形成して熱伝達の抵抗手段を設けた電子部品用パッケージを開示する。
【実施例１】
【００１２】
以下、本発明の第１の実施態様である電子部品用パッケージについて、図１を参照しつつ説明する。この電子部品用パッケージは、単一のパッケージ本体１１と放熱体１９により構成される。パッケージ本体１１は基板部１２および側壁部１３を有するセラミック製の絶縁性ベース部材１４と、側壁１３により形成された中空スペースに収容した電子素子１８およびこの電子素子１８を密閉封着する透光性樹脂封止材１６とを備える。通常、セラミックベース部材１４は配線パターン１５を設けた基板部１２とマウントスペース空間を形成する側壁部１３を合体して製作される。光半導体素子などの電子素子１８は配線用ワイヤ１７によりベース部材１４の配線パターン１５に電気的に接続される。パッケージ本体１１には、熱伝導が方向によって異なる異方性熱伝導率を有する金属放熱部材の放熱体１９を絶縁性ベース部材１４の裏面側に装着される。放熱体１９の金属放熱部材は金属含浸炭素材またはその複合材であって異方性熱伝導率を有し、高熱伝導率方向をベース部材と垂直（ｚ軸）方向にして配置され、低熱伝導率の二つの方向を水平（ｘ−ｙ軸）方向にして配置され装着される。ここで、光半導体素子の電子素子１８が接続用配線ワイヤ１７により絶縁性ベース部材１４に設けた配線パターン１５に接続される。それにより、光半導体素子の発光を前方側に放射出力すると共に放熱体１９の異方性熱伝導率を有する金属放熱部材の高熱伝導率方向をパッケージ本体１１の垂直（ｚ軸）方向に合致させて絶縁性ベース部材１４の裏面側に配置し装着する。こうして、光半導体素子の発生熱を後方側に放散放熱させる。放熱体１９の異方性熱伝導率を有する金属放熱部材としては、金属含浸炭素材またはその複合材が使用され、カーボン粉末あるいはカーボン繊維を固めて焼成し、ＣｕまたはＡｌ等の金属を含浸させ、または粉末焼成させて調製され、熱伝導は方向性により異なるがカーボンの二次元結晶面の格子振動で伝わり高熱伝導率素材として利用されている。また、特許文献３に開示されるような金属放熱部材の熱伝導率は１４０〜５４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲の高い熱伝導率を有する。この種の高熱伝導カーボン材は焼成方法や含浸金属の違いにより若干の相違があるが、熱膨張係数は６〜１０ｐｐｍ／℃でセラミック材やＳｉ、ＧａＡｓ等の半導体の熱膨張係数と非常に近く、ヤング率が低く、放熱金属材料として使用し易い。
【実施例２】
【００１３】
第２の実施態様は、図２に示されるように、電子部品用パッケージは複数個のパッケージ本体２１を縦列状にして単一の絶縁性ベース部材２４に設けられたものであり、パッケージアレイ体２０を構成する。絶縁性ベース部材２４はセラミック製であり、図１と同様に、所定の配線パターンを設けた基板部とマウントスペースを形成する側壁部を備え、中空状マウントスペースには電子素子２８が搭載されて密閉封止する。このように、パッケージ本体２１の複数個を縦列ｘ軸状に配列してパッケージアレイ体２０を形成する。ここで、絶縁性ベース部材２４の裏面側に装着する放熱体２９は熱伝導が方向によって異なる異方性熱伝導率を有する金属放熱部材からなる電子部品用パッケージが構成される。金属放熱部材２０には前述と同様に異方性熱伝導率の高い垂直ｚ軸方向を絶縁性ベース部材２４に対する垂直方向と一致させてパッケージアレイ体２０に装着される。パッケージ本体２１の水平方向相互間の熱伝達を抑止して垂直方向への熱放散を有効にするために、放熱体２９の金属放熱部材は熱伝導率の低い方向に沿ってパッケージ本体２１が配列されている。したがって、縦列（ｘ軸）方向にはパッケージ本体の発熱の伝達が悪く、専ら垂直方向への熱放散がされる。ここで、放熱体２９は異方性熱伝導率を有する高熱伝導カーボン材は金属含浸炭素材（ＭＩＣＣ）およびＭＩＣＣ−銅ハイブリッド材、銀ハイブリッド材あるいはアルミニウムハイブリッド材などの複合材が使用される。すなわち、放熱体２９の金属放熱部材は、ｘ軸方向に対して１４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、ｙ軸方向に対して４５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、およびｚ軸方向に対して５４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の異方性熱伝導率を有する金属含浸炭素複合材が使用される。この金属含浸炭素複合材は高熱伝導であるのみならず低熱膨張、低弾性で軽量材料であって半導体材料の発熱対策に有効な材料として知られている。このようなパッケージアレイ体では隣り合うパッケージ本体間の熱伝導の影響を小さくすることができる。
【実施例３】
【００１４】
第３の実施態様の電子部品用パッケージは、図３に示されるように、単一の絶縁性ベース部材３４上に複数個のパッケージ本体３１を縦および横列のマトリックス状に配置してパッケージマトリクス体３０を構成する。絶縁性ベース部材３４は所定の配線パターン３５が設けられた基板部とマウントスペースを形成する側壁部を有し、複数個のパッケージ本体３１を含む。各パッケージ本体３１には電子素子３８を絶縁性べース部材３４の表面側に搭載して密閉封止される。パッケージ本体３１の複数個をマトリクス（ｘ−ｙ軸）状に配列したパッケージマトリクス体３０は、その裏面側には放熱体３９が装着される。すなわち、絶縁性ベース部材３４の裏面側に熱伝導が方向によって異なる異方性熱伝導率を有する金属放熱部材を装着した放熱体３９が装着されてパッケージマトリクス体の電子部品用パッケージを構成する。ここで、放熱体３９の金属放熱部材は前述と同様に異方性熱伝導率を有し、その高熱伝導率方向を絶縁性ベース部材３４に対する垂直（ｚ軸）方向と一致させてパッケージマトリクス体３０に装着される。パッケージ本体３１の水平方向相互間の熱伝達を抑止して垂直方向への熱放散を有効にするために、放熱体３９の金属放熱部材は熱伝導率の低い方向に沿ってパッケージ本体３１が配列され、縦列（ｘ軸）方向にはパッケージ本体の発熱の伝達が悪く、専ら垂直方向への熱放散がされる。一方、横列（ｙ軸）方向に対しては、パッケージ本体３１の相互の境界部分に切り欠き等の熱伝達遮断溝４０を形成して熱伝達の抵抗手段としている。したがって、パッケージ本体３１の水平方向相互間の熱伝達を抑止して垂直方向への熱放散を有効にするために、この実施例では放熱体３９の金属放熱部材は低熱伝導率方向に沿ってパッケージ本体３１がｘ軸方向に配列されると共に水平方向のｙ軸方向には熱伝達遮断溝４０による熱抵抗手段を設けてパッケージ本体３１相互間の発熱弊害を解消する構造を提供する。これはパッケージアレイ体の複数個が横列ｙ軸状に配列されたパッケージマトリクス体３０においては、放熱体３９の金属放熱部材にパッケージ本体３１の隣り合った境界部に部分的に切り込んだ溝４０を形成した熱伝達抑止手段を設けると共に金属放熱部材の異方性熱伝導率が低い二つの方向を水平にしてパッケージマトリクス体３０に装着した電子部品用パッケージとして、専ら垂直方向への熱放散を有効化している。このようなパッケージマトリクス体３０によれば、搭載される光半導体素子などの半導体チップの温度上昇に伴なう効率低下が抑止され、かつ多数の半導体チップを集約的に配置して高出力化を実現する。ここで、放熱体３９の金属放熱部材は、前述と同様に、異方性熱伝導率を有する金属放熱部材は炭素基金属複合材料として銅、銀あるいはアルミニウムの溶融含浸ハイブリッド材が使用できる。具体的には、ｘ軸方向に対して１４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、ｙ軸方向に対して４５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、およびｚ軸方向に対して５４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の異方性熱伝導率を有する金属含浸炭素複合材が使用され、放熱性の向上と共にパッケージ本体相互間の熱伝達を抑止し、かつ自己発熱による効率低下を阻止して高輝度光源を実現した。
【００１５】
上述する実施例に使用する放熱体の金属放熱部材は、異方性熱伝導率を有し少なくとも一方向の熱伝導率が高いものであって、金属含浸炭素複合材が好ましい。また、絶縁材との接合性から弾性率が小さく（低弾性）、低熱膨張という特性を有し、かつ強度が強く軽量で加工性に優れていることが望ましい。さらに、低コスト材料として機械的強度が大きく加工上の不具合もなく安定した性能を発揮できることが望まれる。したがって、セラミクスや樹脂材をベース部材に使用する電子部品用パッケージとして、放熱体用金属放熱部材に炭素基金属複合材の使用はコスト面でも有利となり、高出力化や小型化の進むＬＥＤ発光装置への適用に好適する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る実施例１の電子部品用パッケージのパッケージ本体の主要部分を示す断面図である。
【図２】同じく実施例２の電子部品用パッケージのパッケージアレイ体を示す主要部で封止部材封着前の状態の斜視図である。
【図３】同じく実施例３の電子部品用パッケージのパッケージマトリクス体を示す斜視図である。
【図４】同じく図３のパッケージマトリクス体のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【図５】同じく図３のパッケージマトリクス体のＹ−Ｙ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１１，２１，３１；パッケージ本体、  １２，２２，３２；基板部、
１３，２３，３３；側壁部、        １４，２４，３４；絶縁性ベース部材、
１５，２５，３５；配線パターン、  １６，２６，３６；樹脂封止部材、  
１７，２７，３７；配線ワイヤ、    １８，２８，３８；電子素子（光半導体素子）、  
１９，２９，３９； 放熱体、        ２０；パッケージアレイ体、  
３０；パッケージマトリクス体、    ４０；溝（熱伝達抵抗手段）。
【図１】
2008091369.tif 000003
【図２】
2008091369.tif 000004
【図３】
2008091369.tif 000005
【図４】
2008091369.tif 000006
【図５】
2008091369.tif 000007