(57)【要約】【課題】ＬＥＤチップのように発熱量が多い素子を実装した場合であっても、応力集中を有効に緩和して十分な信頼性を確保することができるＬＥＤパッケージを提供する。【解決手段】ＬＥＤパッケージは、ＬＥＤチップ１１を実装するパッケージ本体１０における実装基板２０に対する実装面側に、当該パッケージ本体１０に比べて弾性率が低い低弾性率層１７を設ける。【選択図】図２
2008053619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップをパッケージ本体に実装したＬＥＤパッケージにおいて、
前記パッケージ本体は、ハンダを介して実装基板上に実装されるものであり、
前記パッケージ本体における前記実装基板に対する実装面側に、当該パッケージ本体に比べて弾性率が低い低弾性率層が設けられていることを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項２】
前記パッケージ本体の実装面側のうち、前記パッケージ本体が前記ハンダと接合している周囲領域に、前記低弾性率層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項３】
前記低弾性率層は、前記パッケージ本体に比べて密度が低い低密度層であり、
前記低密度層は、前記パッケージ本体と一体成形されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項４】
前記低密度層は、前記パッケージ本体を形成する当該低密度層以外の部位を構成する成形材料と同一の成形材料を用いて、成形条件を調整して形成されていることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項５】
前記低密度層は、前記パッケージ本体の成形後に所定の後処理を施すことによって形成されていることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項６】
前記低密度層は、当該低密度層を構成する第１の成形材料と、前記パッケージ本体を形成する当該低密度層以外の部位を構成する第２の成形材料とを用いて当該パッケージ本体と一体成形されていることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項７】
前記第１の成形材料は、前記第２の成形材料と原料粉末が同一であり、且つ、樹脂成分の量のみが前記第２の成形材料よりも多いことを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項８】
前記第１の成形材料は、前記第２の原料粉末の粒径よりも大きい粒径からなることを特徴とする請求項６記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項９】
前記低弾性率層は、前記パッケージ本体に比べて密度が低い低密度層であり、
前記低密度層と前記パッケージ本体を形成する当該低密度層以外の部位は、それぞれ別個に成形された後、互いに重ねた状態で焼結することによって一体化されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１０】
前記低弾性率層は、前記パッケージ本体に比べて密度が低い低密度層であり、
前記低密度層は、前記パッケージ本体を形成する当該低密度層以外の部位のみを焼結した後に、溶射す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１又は請求項２に記載のＬＥＤパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（Light Emitted Diode；以下、ＬＥＤという。）チップをパッケージ本体に実装したＬＥＤパッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＬＥＤチップを所定のパッケージ本体に実装し、これをプリント回路基板等の実装基板に実装したＬＥＤパッケージが提案されている。かかるＬＥＤパッケージにおいては、ＬＥＤパッケージと実装基板との間で熱膨張係数が異なるため、温度変化によってＬＥＤパッケージと実装基板上の配線パターンとの接続部分が破壊されやすいという問題がある。これを解決するために、特許文献１に記載された技術が提案されている。
【０００３】
この特許文献１には、基材上に接着剤若しくは接着シートでフレキシブル基板を接着し、このフレキシブル基板上に半導体を実装した高信頼性パッケージが開示されている。これにより、この高信頼性パッケージにおいては、熱収縮による応力を緩和することができるとしている。
【特許文献１】特開２００５−８６０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された技術においては、応力緩和のために樹脂層を利用しているため、ＬＥＤチップのように発熱量が多い素子を実装した場合には、樹脂層が徐々に劣化し、十分な信頼性を確保することができないという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上述したような問題を解決するために案出されたものであり、ＬＥＤチップのように発熱量が多い素子を実装した場合であっても、応力集中を有効に緩和して十分な信頼性を確保することができるＬＥＤパッケージ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】
本発明は、ＬＥＤチップをパッケージ本体に実装したＬＥＤパッケージにおいて、パッケージ本体は、ハンダを介して実装基板上に実装されるものであり、上述の課題を解決するために、パッケージ本体における実装基板に対する実装面側に、当該パッケージ本体に比べて弾性率が低い低弾性率層が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係るＬＥＤパッケージは、パッケージ本体の実装面側のうち、パッケージ本体がハンダと接合している周囲領域に、低弾性率層が設けられていも良い。
【０００８】
更に、本発明に係るＬＥＤパッケージは、低弾性率層がパッケージ本体に比べて密度が低い低密度層であり、低密度層は、パッケージ本体と一体成形されていても良い。
【０００９】
更にまた、本発明に係るＬＥＤパッケージは、低密度層がパッケージ本体を形成する当該低密度層以外の部位を構成する成形材料と同一の成形材料を用いて、成形条件を調整して形成されていても良い。ことを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤパッケージ。
【００１０】
更にまた、本発明に係るＬＥＤパッケージは、低密度層がパッケージ本体の成形後に所定の後処理を施すことによって形成されていても良い。
【００１１】
更にまた、本発明に係るＬＥＤパッケージは、低密度層が当該低密度層を構成する第１の成形材料と、パッケージ本体を形成する当該低密度層以外の部位を構成する第２の成形材料とを用いて当該パッケージ本体と一体成形されていても良い。
【００１２】
更にまた、本発明に係るＬＥＤパッケージは、第１の成形材料が第２の成形材料と原料粉末が同一であり、且つ、樹脂成分の量のみが第２の成形材料よりも多くても良い。
【００１３】
更にまた、本発明に係るＬＥＤパッケージは、第１の成形材料が第２の原料粉末の粒径よりも大きい粒径からなるものでも良い。
【００１４】
更にまた、本発明に係るＬＥＤパッケージは、低弾性率層がパッケージ本体に比べて密度が低い低密度層であり、低密度層とパッケージ本体を形成する当該低密度層以外の部位がそれぞれ別個に成形された後、互いに重ねた状態で焼結することによって一体化されていても良い。
【００１５】
更にまた、本発明に係るＬＥＤパッケージは、低弾性率層がパッケージ本体に比べて密度が低い低密度層であり、低密度層がパッケージ本体を形成する当該低密度層以外の部位のみを焼結した後に、溶射することによって形成されていても良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るＬＥＤパッケージによれば、ＬＥＤチップの駆動時の発熱によって当該ＬＥＤパッケージ及び実装基板が熱膨張した場合に、両者の線膨張率の違いから界面に応力が発生したとしても、低弾性率層が変形を吸収して応力集中を緩和するため、当該ＬＥＤパッケージと実装基板との界面であるハンダの部分が破壊してしまうような不良発生を低減することができる。
【００１７】
また、本発明に係るＬＥＤパッケージは、パッケージ本体の実装面側のうち、パッケージ本体がハンダと接合している周囲領域に、低弾性率層が設けられているので、高い放熱性を維持しつつ、ハンダ２１の部分が破壊してしまうような不良発生を低減することができる。
【００１８】
更に、本発明に係るＬＥＤパッケージは、低弾性率層がパッケージ本体に比べて密度が低い低密度層であり、低密度層は、パッケージ本体と一体成形されているので、工数が削減され、したがって低コストで製造できる。
【００１９】
更にまた、本発明に係るＬＥＤパッケージは、低密度層がパッケージ本体を形成する当該低密度層以外の部位を構成する成形材料と同一の成形材料を用いて成形条件を調整して形成されているので、低弾性率層を形成するために複数の材料を準備する必要がなく、成形プロセスを煩雑にせずに済ませることができる。
【００２０】
更にまた、本発明に係るＬＥＤパッケージは、低密度層がパッケージ本体の成形後に所定の後処理を施すことによって形成するので、成形プロセスに一切制約がなくなり、パッケージ本体の形状の自由度を維持することができる。
【００２１】
更にまた、本発明に係るＬＥＤパッケージは、低密度層が当該低密度層を構成する第１の成形材料と、パッケージ本体を形成する当該低密度層以外の部位を構成する第２の成形材料とを用いて当該パッケージ本体と一体成形されているので、パッケージ本体の形状の自由度を維持することが可能となる。
【００２２】
更にまた、本発明に係るＬＥＤパッケージは、第１の成形材料が第２の成形材料と原料粉末が同一であり、且つ、樹脂成分の量のみが第２の成形材料よりも多くしたので、材料手配や管理が容易となる。
【００２３】
更にまた、本発明に係るＬＥＤパッケージは、第１の成形材料が第２の原料粉末の粒径よりも大きい粒径からなるものとしたので、製造時の収縮率調整が容易となり、よりパッケージ本体を得ることができる。
【００２４】
更にまた、本発明に係るＬＥＤパッケージは、低弾性率層がパッケージ本体に比べて密度が低い低密度層であり、低密度層とパッケージ本体を形成する当該低密度層以外の部位がそれぞれ別個に成形された後、互いに重ねた状態で焼結することによって一体化するので、形状の自由度を向上させることができる。
【００２５】
更にまた、本発明に係るＬＥＤパッケージは、低弾性率層がパッケージ本体に比べて密度が低い低密度層であり、低密度層がパッケージ本体を形成する当該低密度層以外の部位のみを焼結した後に、溶射して製造されるので、低密度層以外の部位が複雑な形状をしている場合であっても、その形状に沿って容易に低密度層を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２７】
図１に、ＬＥＤチップを実装するパッケージ本体１０の外観構成を示す斜視図を示し、図２に、ＬＥＤチップ１１をパッケージ本体１０に実装したＬＥＤパッケージを実装基板２０上に実装した状態を示す断面図を示す。
【００２８】
パッケージ本体１０は、例えばセラミック焼結体からなる本体部１２を有する。セラミック焼結体の製造方法としては、射出成形、圧縮成形（プレス成形）、鋳込み成形等があるが、パッケージ本体１０を製造するにあたっては、いずれの方法を用いてもよい。本体部１２は、所定の厚みをもった角柱体を形成する一の主面の中央部分に頭切円錐状の窪みが形成されて構成されている。この頭切円錐状の窪みの底面は、ＬＥＤチップ１１を実装するＬＥＤチップ実装部１３として用いられる。
【００２９】
したがって、パッケージ本体１０は、このＬＥＤチップ実装部１３から本体部１２の側面にかけて所定の回路パターン１４が設けられた立体回路基板（Molded Interconnect Device;MID）として機能することになる。また、頭切円錐状の窪みの円錐面は、ＬＥＤチップ１１から放射された光を反射する反射板１５として機能する。ＬＥＤパッケージにおいては、反射板１５をこのような円錐面とすることにより、高い信頼性及び光取り出し効率を実現することができる。なお、パッケージ本体１０は、例えば図３に示すように、反射板１５の部分に高反射率の金属膜１６を形成するようにしてもよい。これにより、ＬＥＤパッケージは、より高い信頼性及び光取り出し効率を実現することができる。
【００３０】
このようなＬＥＤパッケージは、薄膜輪郭除去法により、ＬＥＤチップ実装部１３と反射板１５とを一体化したような立体回路基板を容易に形成することができる。この薄膜輪郭除去法は、以下のようなプロセスからなる。
【００３１】
まず、薄膜輪郭除去法は、加熱処理プロセスを実行し、焼結体を温度１０００℃、保持時間１時間の条件で加熱処理し、表面を清浄化する。
【００３２】
続いて、薄膜輪郭除去法においては、導電性薄膜形成プロセスを実行する。この導電性薄膜形成プロセスは、真空蒸着装置やＤＣマグネトロンスパッタリング装置等を使用した物理的蒸着法や無電解めっき等の湿式法等により、導電性薄膜を試験体表面に形成するものである。具体的には、試験体をプラズマ処理装置のチャンバ内にセットし、チャンバ内を１０−４Ｐａ程度に減圧した後、温度１５０℃で３分間程度、試験体を予備加熱する。その後、チャンバ内に酸素ガスを流通させるとともに、チャンバ内のガス圧を１０Ｐａ程度に制御する。そして、電極間に１ｋＷの高周波電圧（ＲＦ：１３．５６ＭＨｚ）を３００秒間印加することにより、プラズマ処理を行う。続いて、チャンバ内の圧力を１０−４Ｐａ以下に制御し、この状態でチャンバ内にアルゴンガスをガス圧が０．６Ｐａ程度になるように導入した後、さらに５００Ｖの直流電圧を印加することにより、金属ターゲットをボンバートし、試験体表面に膜厚が３００ｎｍ程度の導電性薄膜を形成する。なお、導電性材料としては、銅、ニッケル、クロム、チタン等が用いられる。
【００３３】
続いて、薄膜輪郭除去法においては、回路パターン形成プロセスを実行し、例えば図４中（ａ）に示すように、大気中でＹＡＧレーザーの第３高調波（ＴＨＧ−ＹＡＧレーザー）を使用して回路パターンの輪郭に沿ってレーザーを走査し、アルミナ基板３３上に形成された導電性薄膜３２のうち、回路パターン３１の輪郭部の薄膜のみを除去した薄膜除去部３０を形成する。
【００３４】
続いて、薄膜輪郭除去法においては、めっきプロセスを実行し、例えば図４中（ｂ）に示すように、焼結体表面の電気回路部のみに電解めっきによって銅めっき３４を施して厚膜化し、厚さが約１５μｍの銅膜を形成する。その後、例えば図４中（ｃ）に示すように、非電気回路部に残存している導電性薄膜３２をエッチングによって除去する。このとき、銅めっき３４は、導電性薄膜３２よりも厚く形成されているために、残存する。そして、例えば図４中（ｄ）に示すように、電気回路部に電気めっきによってニッケルめっきや金めっき３５を施す。
【００３５】
ＬＥＤパッケージは、このような薄膜輪郭除去法によって容易に形成することができる。なお、図３に示したＬＥＤパッケージを薄膜輪郭除去法によって製造する場合には、上述した銅めっき、エッチング、ニッケルめっきまでのプロセスについては同様に行った上で、電気回路部のみに給電して金めっきを施すとともに、反射板１５のみに給電して例えば銀めっきを施せばよい。
【００３６】
このようにして形成されるＬＥＤパッケージは、図２に示したように、ハンダ２１を介して所定の回路パターン２２が形成された実装基板２０上に実装される。
【００３７】
ここで、図１乃至図３に示したように、パッケージ本体１０における実装基板２０に対する実装面側には、当該パッケージ本体１０に比べて弾性率が低い低弾性率層１７が設けられている。ここで、弾性率が小さいと、変形しやすくなるため、ＬＥＤパッケージにおいては、低弾性率層１７として、例えばパッケージ本体１０に比べて密度が低い低密度層とすることができる。ＬＥＤパッケージにおいては、かかる低弾性率層１７を設けることにより、ＬＥＤチップ１１の発熱によって当該ＬＥＤパッケージと実装基板２０とが熱膨張した場合に、両者の線膨張率の違いから界面に応力が発生したとしても、低弾性率層１７が変形を吸収して応力集中を緩和するため、ハンダ２１の部分が破壊してしまうような不良発生を低減することができる。
【００３８】
このような低弾性率層１７は、以下のようにして形成することができる。例えば、圧縮成形によってＬＥＤパッケージを製造する場合には、例えば図５に示すように、ダイス５１と下パンチ５２とに囲まれた空間に成形材料Ｍを給粉する。続いて、上パンチ５３等を駆動して成形材料Ｍを圧縮するが、ここでダイス５１を固定して上下パンチ５２，５３を同量ずつ押し込むか、又は、下パンチ５２を固定して上パンチ５３を押し込み、これと同時にダイス５１を上パンチ５３の押し込み量の半分だけ降下させると、上面も下面も均等に圧縮された成形体が形成される。
【００３９】
これに対して、例えば図６に示すように、下パンチ５２とダイス５１との両方を固定して上パンチ５３のみを押し込むか、又は、さらに上パンチ５３を押し込む際にダイス５１を上昇させることにより、上面は密度が高いが下面は密度が低い成形体を形成することができる。その後、成形材料Ｍに適した温度条件で脱脂・焼結することにより、下面に低密度層を有する焼結体を形成することができる。密度が低いと弾性率が小さくなるため、ＬＥＤパッケージは、かかる後者に示したような方法を用いて、低弾性率層１７が形成される。
【００４０】
ＬＥＤパッケージは、このようにして低弾性率層１７を低密度層とすることにより、かかる低密度層をパッケージ本体１０と一体成形することができる。これにより、成形時に低密度層を形成することができるので、工数の削減を図ることができ、比較的低コストで所望のＬＥＤパッケージを得ることができる。また、ＬＥＤパッケージにおいては、成形時に低密度層を形成することにより、成形→脱脂→焼結→回路形成という一連の工程フローを全く変える必要がなく、煩雑なプロセスを要せず、工程が増えないので、コストの高騰も抑制することができる。さらに、低密度層は、上述したように、パッケージ本体１０を形成する当該低密度層以外の部位を構成する成形材料と同一の成形材料を用いて成形条件を調整して当該パッケージ本体１０と一体成形することができるため、低弾性率層１７を形成するために複数の材料を準備する必要がなく、成形プロセスを煩雑にせずに済ませることができる。
【００４１】
また、ＬＥＤパッケージは、低弾性率層１７としての低密度層をパッケージ本体１０の成形後に所定の後処理を施すことによって当該パッケージ本体１０と一体成形するようにしてもよい。例えば、ＬＥＤパッケージを製造するにあたっては、図７中（ａ）に示すように、二酸化珪素（ＳｉＯ２）や高融点金属（Ｗ，Ｍｏ）１０ａを配合した材料を成形し、これを焼結することにより、パッケージ本体１０を成形する。続いて、図７中（ｂ）に示すように、低密度にしたい部分、すなわち、実装基板２０に対する実装面側となる下面をエッチング溶液４１に浸し、二酸化珪素や高融点金属１０ａを溶出させる。これにより、図７中（ｃ）において○で示すように、二酸化珪素や高融点金属が溶出した部分１０ｂは密度が低くなり、低密度層を形成することができる。
【００４２】
ＬＥＤパッケージを製造するにあたって成形条件を調整して低密度層を形成する場合には、成形プロセスに制約が生じることから、例えば低密度層の形成を優先させるとパッケージ本体１０の形状を所望のものとすることができない場合も生じ得る。そのため、ＬＥＤパッケージにおいては、図７に示すようにパッケージ本体１０の成形後に所定の後処理を施して低密度層を形成することにより、成形プロセスに一切制約がなくなり、パッケージ本体１０の形状の自由度を維持することができる。
【００４３】
さらに、ＬＥＤパッケージにおいては、パッケージ本体１０を形成する低弾性率層１７としての低密度層以外の部位を構成する成形材料と同一の成形材料を用いて当該低密度層を形成するのではなく、成形材料を異なるものとしてもよい。上述したように、ＬＥＤパッケージを製造するにあたって成形条件を調整して低密度層を形成する場合には、成形プロセスに制約が生じることから、例えば低密度層の形成を優先させるとパッケージ本体１０の形状を所望のものとすることができない場合も生じ得る。これに対して、ＬＥＤパッケージにおいては、低密度層を構成する成形材料とその他の部位を構成する成形材料とを異なるものとすることにより、成形プロセスを殆ど変えることなく、パッケージ本体１０の形状の自由度を維持することが可能となる。
【００４４】
具体的には、圧縮成形によってＬＥＤパッケージを製造する場合には、例えば図８に示すように、最初に下パンチ６２を若干下降させた状態で、ダイス６１と下パンチ６２とに囲まれた空間に低密度層用の第１の成形材料Ｍ１を給粉する（ａ）。続いて、さらに下パンチ６２を下降させ、その他の部位用の第２の成形材料Ｍ２を給粉する（ｂ）。そして、通常の圧縮成形と同様に、ダイス６１を固定して上下パンチ６２，６３を同量ずつ押し込むか、又は、下パンチ６２を固定して上パンチ６３を押し込み、これと同時にダイス６１を上パンチ６３の押し込み量の半分だけ降下させることにより（ｃ）、上面は密度が高いが下面は密度が低い成形体を形成し、その後、脱脂・焼結することにより、下面に低密度層を有する焼結体を形成することができる。
【００４５】
また、射出成形又は鋳込み成形によってＬＥＤパッケージを製造する場合には、それぞれ、例えば図９又は図１０に示すように、まず第１の金型７１と低密度層用の第１の成形材料Ｍ１とを用いて低密度層となる成形体の形成を行う（ａ）。続いて、その成形体を第２の金型７２の内部にセットした状態で（ｂ）、その他の部位用の第２の成形材料Ｍ２を用いて成形し、両者を一体化する（ｃ）、（ｄ）。これにより、低密度層を有する焼結体を形成することができる。なお、パッケージ本体１０の形状によっては、２色成形法によって低密度層とその他の部位とを同時に成形することも可能である。
【００４６】
このように、ＬＥＤパッケージにおいては、低密度層を構成する第１の成形材料と、パッケージ本体１０を形成する当該低密度層以外の部位を構成する第２の成形材料とを用いて、当該低密度層を当該パッケージ本体１０と一体成形することにより、当該パッケージ本体１０の形状の自由度を維持することが可能となる。
【００４７】
なお、低弾性率層１７としての低密度層とその他の部位とで成形材料を異なるものとする場合には、低密度層を構成する第１の成形材料として、その他の部位を構成する第２の成形材料と原料粉末が同一であり、且つ、樹脂成分の量のみが第２の成形材料よりも多いものを用いるのが望ましい。このように、ＬＥＤパッケージにおいては、原料粉末が同一のものを用いることにより、その手配や管理が容易となる。このように、ＬＥＤパッケージにおいては、第１の成形材料として樹脂成分の量のみが多いものを用いることにより、成形後の成形体において低密度層では他の部位に比較して樹脂成分の割合が多くなり、原料粉末の割合が低くなる。したがって、ＬＥＤパッケージにおいては、かかる成形体を脱脂・焼結することにより、低密度層を形成することが可能となる。
【００４８】
なお、原料粉末量を１００としたとき、これに対する樹脂成分は、射出成形の場合には１５〜２０程度、圧縮成形の場合には３〜６程度とする。しかし、このＬＥＤパッケージにあっては、このような通常の条件でなくても良い。
【００４９】
また、低弾性率層１７としての低密度層とその他の部位とで成形材料を異なるものとする場合には、低密度層を構成する第１の成形材料の原料粉末として、その他の部位を構成する第２の成形材料の原料粉末の粒径よりも大きい粒径からなるものを用いてもよい。すなわち、ＬＥＤパッケージにおいては、粒径が大きい原料粉末を用いることによっても、焼結後に低密度層を形成することができる。上述したように、第１の成形材料として樹脂成分の量が多いものを用いた場合には、焼結時の収縮率が変化する可能性があり、寸法精度が悪化するおそれがある。これに対して、粒径が大きい原料粉末を用いた場合にも、焼結時の収縮率が変化する可能性はあるものの、その変化については樹脂成分の量を調整することによって補正することができるため、より高精度な焼結体を得ることができる。
【００５０】
なお、圧縮成形によってＬＥＤパッケージを製造する場合には、第１の成形材料の原料粉末の粒径を大きくするのみならず、当該第１の成形材料の粒径を大きくしてもよい。成形材料の粒径の大きさは、一般的には３０〜１５０μｍ程度であるが、第１の成形材料としては、これよりも大きな粒径の成形材料を用いたり、粒径分布が１００〜１５０μｍといったように大粒径に偏った分布を有する成形材料を用いたりすることにより、焼結後に低密度層を形成することができる。
【００５１】
さらに、ＬＥＤパッケージにおいては、低弾性率層１７としての低密度層とパッケージ本体１０を形成する当該低密度層以外の部位とを、それぞれ別個に成形し、その後、互いに重ねた状態で焼結することによって一体化するようにしてもよい。ＬＥＤパッケージにおいては、低密度層とその他の部位とを別個に成形することにより、形状の自由度を向上させることができる。特に、ＬＥＤパッケージにおいては、後述するように、パッケージ本体１０の下面全部ではなく一部分のみを低密度層とする場合には、別個に成形した方が容易である。また、この手法は、圧縮成形、射出成形、又は鋳込み成形等、様々な成形方法に適用可能である。
【００５２】
このような低密度層とその他の部位とを別個に成形する方法としては、例えば図１１に示すように、低密度層となる成形体８１を第１の成形材料を用いて成形するとともに、その他の部位となる成形体８２を第２の成形材料を用いて成形する（ａ）。その後、これら２つの成形体８１，８２を重ね合わせて脱脂・焼結することにより（ｂ）、成形体８１，８２が一体化した焼結体であり、低弾性率層１７を含むパッケージ本体１０を形成することができる（ｃ）。このとき、２つの成形体８１，８２を接着剤等を用いて接合すると、接着部分での熱伝達が悪化するため、ＬＥＤパッケージの放熱性が悪くなる。これに対して、ＬＥＤパッケージにおいては、成形体８１，８２を重ねた状態で焼結することにより、容易に一体化することができ、界面での熱伝達悪化も抑制することができる。
【００５３】
また、低密度層とその他の部位とを別個に成形する方法としては、パッケージ本体１０を形成する低密度層以外の部位のみを焼結した後に、低弾性率層１７としての低密度層を溶射することによって形成することもできる。具体的には、図１２に示すように、低密度層以外の部位となる成形体８２を第２の成形材料を用いて成形し（ａ）、これを脱脂・焼結してパッケージ本体１０となる焼結体を形成する（ｂ）。そして、この焼結体において低密度層を形成したい部位に、所定の溶融材料を吹き付けて溶射することにより（ｃ）、低弾性率層１７である低密度層を含むパッケージ本体１０を形成することができる（ｄ）。ＬＥＤパッケージにおいては、この手法を適用することにより、低密度層以外の部位が複雑な形状をしている場合であっても、その形状に沿って容易に低密度層を形成することができる。
【００５４】
なお、上述した例においては、パッケージ本体１０の下面全部に低弾性率層１７としての低密度層を設けるものとしたが、ＬＥＤパッケージにおいては、パッケージ本体１０の下面の一部分のみを低密度層としてもよい。密度が低いと弾性率が低下するが、これとともに熱伝導率も低下する傾向にある。そのため、ＬＥＤパッケージにおいては、パッケージ本体１０の下面全部を低密度層とした場合には、放熱性が悪化し、ＬＥＤチップ１１の発光効率が低下することになる。
【００５５】
そこで、ＬＥＤパッケージにおいては、低密度層を設ける部分を必要最小限にするのが望ましい。具体的には、ＬＥＤパッケージにおいては、例えば図１３に示すように、パッケージ本体１０における実装基板２０に対する実装面側のうち、当該パッケージ本体１０がハンダ２１と接合している周囲領域に、低弾性率層１７としての低密度層を設ける。これにより、ＬＥＤパッケージにおいては、高い放熱性を維持しつつ、ハンダ２１の部分が破壊してしまうような不良発生を低減することができる。
【００５６】
以上詳細に説明したように、本発明の実施形態に係るＬＥＤパッケージは、パッケージ本体１０における実装基板２０に対する実装面側に、当該パッケージ本体１０に比べて弾性率が低い低弾性率層１７を設けることにより、ＬＥＤチップ１１の発熱に起因する応力を緩和し、ハンダ２１の部分が破壊してしまうような不良発生を低減することができる。
【００５７】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態として示すＬＥＤパッケージにおけるパッケージ本体の外観構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態として示すＬＥＤパッケージを実装基板上に実装した様子を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態として示すＬＥＤパッケージにおけるパッケージ本体の外観構成を示す斜視図であり、高反射率の金属膜を形成したパッケージ本体の構成を示す図である。
【図４】ＬＥＤパッケージを製造するための薄膜輪郭除去法の各プロセスについて説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態として示すＬＥＤパッケージを製造する様子を説明するための図であり、圧縮成形によって上面も下面も均等に圧縮された焼結体を形成する様子を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態として示すＬＥＤパッケージを製造する様子を説明するための図であり、圧縮成形によって下面に低密度層を有する焼結体を形成する様子を説明するための図である。
【図７】本発明の実施形態として示すＬＥＤパッケージを製造する様子を説明するための図であり、パッケージ本体の成形後に所定の後処理を施して低密度層を形成する様子を説明するための図である。
【図８】本発明の実施形態として示すＬＥＤパッケージを製造する様子を説明するための図であり、低密度層とその他の部位とで異なる成形材料を用いて圧縮成形によってＬＥＤパッケージを製造する様子を説明するための図である。
【図９】本発明の実施形態として示すＬＥＤパッケージを製造する様子を説明するための図であり、低密度層とその他の部位とで異なる成形材料を用いて射出成形によってＬＥＤパッケージを製造する様子を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施形態として示すＬＥＤパッケージを製造する様子を説明するための図であり、低密度層とその他の部位とで異なる成形材料を用いて鋳込み成形によってＬＥＤパッケージを製造する様子を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施形態として示すＬＥＤパッケージを製造する様子を説明するための図であり、低密度層となる成形体とその他の部位となる成形体とを重ね合わせて焼結してＬＥＤパッケージを製造する様子を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施形態として示すＬＥＤパッケージを製造する様子を説明するための図であり、パッケージ本体を形成する低密度層以外の部位のみを焼結した後に、低密度層を溶射することによってＬＥＤパッケージを製造する様子を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施形態として示すＬＥＤパッケージを実装基板上に実装した様子を示す側面図であり、パッケージ本体がハンダと接合している周囲領域に低密度層を設けた構成について説明するための図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  パッケージ本体
１１  ＬＥＤチップ
１２  本体部
１３  ＬＥＤチップ実装部
１４  回路パターン
１５  反射板
１６  金属膜
１７  低弾性率層
２０  実装基板
２１  ハンダ
２２  回路パターン
３０  薄膜除去部
３１  回路パターン
３２  導電性薄膜
３３  アルミナ基板
４１  エッチング溶液
５１  ダイス
５２  下パンチ
５３  上パンチ
６１  ダイス
６２  下パンチ
６３  上パンチ
７１  第１の金型
７２  第２の金型
８１，８２  成形体
Ｍ  成形材料
Ｍ１  第１の成形材料
Ｍ２  第２の成形材料
【図１】
2008053619.tif 000003
【図２】
2008053619.tif 000004
【図３】
2008053619.tif 000005
【図４】
2008053619.tif 000006
【図５】
2008053619.tif 000007
【図６】
2008053619.tif 000008
【図７】
2008053619.tif 000009
【図８】
2008053619.tif 000010
【図９】
2008053619.tif 000011
【図１０】
2008053619.tif 000012
【図１１】
2008053619.tif 000013
【図１２】
2008053619.tif 000014
【図１３】
2008053619.tif 000015