(57)【要約】【課題】表面実装型の発光ダイオードの底面に放熱板をバインダで一体的に接合する際に、気泡が残存されることがなく、放熱板への熱伝導作用を確実に確保することができる発光装置を提供する。【解決手段】パッケージ１１内に発光ダイオードチップ１２が設けられてなる表面実装型の発光ダイオード１と、この発光ダイオード１が実装される配線基板２と、この配線基板２の背面に一体的に接合された放熱板３とを備え、放熱板３の配線基板２側の表面には凸部３１が形成される一方、配線基板２には凸部３１の外形よりも口径の大きい挿通穴２３が形成され、凸部３１が挿通穴２３を通してパッケージ１１の底面に半田６を介して一体的に接合されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージ内に発光ダイオードチップが設けられてなる表面実装型の発光ダイオードと、この発光ダイオードが実装される配線基板と、この配線基板の背面に一体的に接合された放熱板とを備え、前記放熱板の配線基板側の表面には凸部が形成される一方、前記配線基板には前記凸部の外形よりも口径の大きい挿通穴が形成され、前記凸部が前記挿通穴を通して前記パッケージの底面に半田や接着剤などのバインダを介して一体的に接合されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記凸部の前記パッケージとの接合面は円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面実装型の発光ダイオードを光源とする発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の発光装置には、パッケージに形成されたすり鉢状の凹所の底部に発光ダイオードチップが搭載されてなる表面実装型の発光ダイオードが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００３−１５２２２８号公報
【特許文献２】特開２００６−１３３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のような表面実装型の発光ダイオードは、発光ダイオードチップ自身の発熱による温度上昇によって発光効率などの特性が劣化するので、温度上昇を抑えるように冷却を行うことが好ましい。発光ダイオードの冷却のためには、例えば、パッケージの底面に放熱板を半田付けや接着剤などのバインダを用いて一体的に接合して冷却効率を高めることが考えられる。
【０００４】
しかしながら、単純に発光ダイオードのパッケージ底面に放熱板をバインダを用いて接合する際には、パッケージ底面と放熱板との間に気泡が介在し易くなる。そして、気泡が介在したままバインダが凝固すると、気泡の断熱作用のために発光ダイオードの熱を放熱板に効率良く伝導することが難くなり、せっかく放熱板を設けていても冷却効率が低下してしまう。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、表面実装型の発光ダイオードの底面に放熱板をバインダによって一体的に接合する際に、気泡が介在されることがなく、放熱板への熱伝導作用を確実に確保することができる発光装置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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１記載に係る本発明の発光装置にあっては、パッケージ内に発光ダイオードチップが設けられてなる表面実装型の発光ダイオードと、この発光ダイオードが実装される配線基板と、この配線基板の背面に一体的に接合された放熱板とを備え、前記放熱板の配線基板側の表面には凸部が形成される一方、前記配線基板には前記凸部の外形よりも口径の大きい挿通穴が形成され、前記凸部が前記挿通穴を通して前記パッケージの底面に半田や接着剤などのバインダを介して一体的に接合されていることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２記載の本発明の半導体装置は、請求項１記載の発明の構成において、前記凸部の前記パッケージとの接合面は円弧状に形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、放熱板に設けた凸部が、凸部の外形よりも口径の大きい配線基板の挿通穴を通して発光ダイオードのパッケージ底面に接合されているので、凸部の周りには挿通穴との間に隙間が生じる。このため、発光ダイオードのパッケージ底面に放熱板を半田や接着剤等のバインダで一体的に接合する際に、凸部とこの凸部の周りの隙間の存在によって気泡が外部に逃げ易くなり、気泡が凝固したバインダ内部に閉じ込められる可能性が少なくなる。このため、発光ダイオードから放熱板への熱伝導作用を確実に確保することができる。
【０００９】
特に、凸部のパッケージとの接合面を円弧状に形成していると、凸部の中央からバインダが凝固するため、気泡が凸部の周りの隙間に向けてさらに追い出され易くなる。このため、発光ダイオードから放熱板への熱伝導作用を一層確実に確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳しく説明する。図１は本発明の実施の形態における発光装置を示す断面図、図２は図１の要部を拡大して示す断面図である。この実施の形態の発光装置は、表面実装型の発光ダイオード１と、この発光ダイオード１が実装される配線基板２と、この配線基板２の背面に一体的に接合された放熱板３とを備えている。
【００１１】
上記の発光ダイオード１は、アルミナ等のセラミック製のパッケージ１１を有し、このパッケージ１１には、その中央にすり鉢状の凹所１１ａが形成され、この凹所１１ａの平坦な底部に発光ダイオードチップ１２がフリップチップ実装されて一対のリード１３ａ，１３ｂと電気的に接続されている。また、凹所１１ａ内にはその内周面を覆って例えば光沢銀メッキしてなる反射膜１４が形成されている。さらに、上記の各リード１３ａ，１３ｂは、パッケージ１１内を貫通して外部に引き出されている。
【００１２】
配線基板２は、セラミック等の絶縁基板２１上に配線パターン２２ａ，２２ｂが形成されたもので、各配線パターン２２ａ，２２ｂに上記の各リード１３ａ，１３ｂが半田５ａ，５ｂを介して電気的に接続されている。また、配線基板２の発光ダイオード１のパッケージ１１底部の略中央位置に対応する部分には挿通穴２３が形成されている。
【００１３】
放熱板３は、Ａｌ，Ｃｕ等の熱伝導性の良好な金属からなり、その配線基板２側の表面には凸部３１が形成されている。そして、この凸部３１が配線基板２の挿通穴２３を通して発光ダイオード１のパッケージ１１の底面に半田６により一体的に接合されている。この場合、配線基板２の挿通穴２３の口径は、放熱板３の凸部３１の外形よりも大きく形成されおり、そのため、凸部３１の外周には挿通穴２３との間に隙間７が生じている。
【００１４】
発光ダイオード１を配線基板２に実装する際には、放熱板３の凸部３１にクリーム状の半田６を塗布する。また、発光ダイオード１のパッケージ１１の外側部にも同様にクリーム状の半田５ａ，５ｂを塗布する。そして、発光ダイオード１を配線基板２上に載置して、各半田５ａ，５ｂ，６をリフロー処理する。これにより、発光ダイオードチップ１２がリード１３ａ，１３ｂ、および半田５ａ，５ｂを介して配線基板２の配線パターン２２ａ，２２ｂに電気的に接続される。
【００１５】
しかも、半田リフロー処理を行う際、放熱板３に設けられた凸部３１と、凸部３１の周りに確保された挿通穴２３との隙間７との存在によって、半田６に気泡が含まれていても外部に逃げ易くなり、気泡が凝固した半田６内部に閉じ込められる可能性が少なくなる。      
【００１６】
特に、この実施の形態のように、凸部３１のパッケージ１１との接合面を円弧状に形成していると、発光ダイオード１のパッケージ１１の底面と凸部３１との間の距離は、中央側の距離ｔ１がその外側の距離ｔ２よりも短くなるので（ｔ１＜ｔ２）、半田６は凸部３１の中央から優先的に凝固するようになる。このため、気泡が凸部３１の周りの隙間７に向けて追い出され易くなり、気泡が残存する可能性がさらに少なくなる。このため、発光ダイオード１から放熱板３への熱伝導作用を確実に確保することができる。
【００１７】
なお、この実施の形態では、発光ダイオード１のパッケージ１１の底面と放熱板３の凸部３１とを一体接合するバインダとして半田６を用いた場合について説明したが、半田６に代えて、熱伝導性の良好な接着剤を使用する場合にも本発明を適用することが可能で、同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１における発光装置を示す断面図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１    発光ダイオード
１１  パッケージ
１２  発光ダイオードチップ
２    配線基板
２３  挿通穴
３    放熱板
３１  凸部
６    半田（バインダ）
７    隙間
【図１】
2008078584.tif 000003
【図２】
2008078584.tif 000004