(57)【要約】【課題】ＬＥＤチップへの通電により生じる熱を効率良く放熱することができると共にＬＥＤチップの輝度の劣化を抑制することができ、基板上における光半導体装置の実装数を減らして光半導体装置の実装面積を削減することができる光半導体装置用パッケージの提供。【解決手段】複数個のＬＥＤチップとそれぞれ電気的に接続可能な複数本のリードフレームと、複数本のリードフレームを保持するリードフレーム保持部と、リードフレーム保持部に装着され、各ＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な放熱部材とを備え、当該放熱部材は、各ＬＥＤチップにそれぞれ対応しその対応するＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な複数個の放熱片と、各放熱片の間に設けられ当該放熱片と一体化された断熱部とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な放熱部材であって、
複数個のＬＥＤチップにそれぞれ対応し、その対応するＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な複数個の放熱片と、
各前記放熱片の間に設けられ、当該放熱片と一体化された断熱部とを備える、放熱部材。
【請求項２】
前記断熱部が、絶縁性を有することを特徴とする請求項１に記載の放熱部材。
【請求項３】
各前記放熱片は、前記対応するＬＥＤチップの発熱特性に応じた熱伝導率を有することを特徴とする請求項１に記載の放熱部材。
【請求項４】
各前記放熱片は、前記対応するＬＥＤチップを搭載可能なＬＥＤ搭載面を有することを特徴とする請求項１に記載の放熱部材。
【請求項５】
複数個のＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な光半導体装置用パッケージであって、
複数個のＬＥＤチップとそれぞれ電気的に接続可能な複数本のリードフレームと、
前記複数本のリードフレームを保持するリードフレーム保持部と、
前記リードフレーム保持部に装着され、各前記ＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な放熱部材とを備え、
前記放熱部材は、
各前記ＬＥＤチップにそれぞれ対応し、その対応するＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な複数個の放熱片と、
各前記放熱片の間に設けられ、当該放熱片と一体化された断熱部とを備える、光半導体装置用パッケージ。
【請求項６】
前記断熱部が、絶縁性を有することを特徴とする請求項５に記載の光半導体装置用パッケージ。
【請求項７】
各前記放熱片は、前記対応するＬＥＤチップの発熱特性に応じた熱伝導率を有することを特徴とする請求項５に記載の光半導体装置用パッケージ。
【請求項８】
各前記放熱片は、前記対応するＬＥＤチップを搭載可能なＬＥＤ搭載面を有することを特徴とする請求項５に記載の光半導体装置用パッケージ。
【請求項９】
複数個のＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な光半導体装置であって、
複数個のＬＥＤチップと、
前記複数個のＬＥＤチップとそれぞれ電気的に接続される複数本のリードフレームと、
前記複数本のリードフレームを保持するリードフレーム保持部と、
前記リードフレーム保持部に装着され、各前記ＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な放熱部材とを備え、
前記放熱部材は、
各前記ＬＥＤチップにそれぞれ対応し、その対応するＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な複数個の放熱片と、
各前記放熱片の間に設けられ、当該放熱片と一体化された断熱部とを備える、光半導体装置。
【請求項１０】
前記断熱部が、絶縁性を有することを特徴とする請求項９に記載の光半導体装置。
【請求項１１】
各前記放熱片は、前記対応するＬＥＤチップの発熱特性に応じた熱伝導率を有することを特徴とする請求項９に記載の光半導体装置。
【請求項１２】
各前記放熱片は、前記対応するＬＥＤチップを搭載可能なＬＥＤ搭載面を有することを特徴とする請求項９に記載の光半導体装置。
【請求項１３】
複数個のＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な放熱部材の製造方法であって、
複数個のＬＥＤチップにそれぞれ対応し、その対応するＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な複数個の放熱片を形成する工程と、
前記複数個の放熱片を相互に間隔をあけて金型内に配置した状態でインサート成形を行うことにより、各前記放熱片の間に当該放熱片と一体化された断熱部を形成する工程とを備えた、放熱部材の製造方法。
【請求項１４】
複数個のＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な光半導体装置用パッケージの製造方法であって、
複数本のリードフレームを保持し貫通孔が形成されたリードフレーム保持部を形成する工程と、
複数個のＬＥＤチップにそれぞれ対応しその対応するＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な複数個の放熱片と、各前記放熱片の間に設けられ当該放熱片と一体化された断熱部とを含み、各前記ＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な放熱部材を前記貫通孔に挿入して固定する工程とを備えた、光半導体装置用パッケージの製造方法。
【請求項１５】
複数個のＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な光半導体装置の製造方法であって、
複数本のリードフレームを保持し貫通孔が形成されたリードフレーム保持部を形成する工程と、
複数個のＬＥＤチップにそれぞれ対応しその対応するＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な複数個の放熱片と、各前記放熱片の間に設けられ当該放熱片と一体化された断熱部とを含み、各前記ＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な放熱部材を前記貫通孔に挿入して固定する工程と、
各前記ＬＥＤチップを、対応する前記放熱片上に搭載する工程と、
各前記ＬＥＤチップを、対応する前記リードフレームにそれぞれ接続する工程とを備えた、光半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光半導体装置並びにそれに用いられる放熱部材及び光半導体装置用パッケージ、並びにそれらの製造方法に関し、より詳しくは、電子機器の液晶表示部バックライト、照明等の各種光源として使用される光半導体装置並びにそれに用いられる放熱部材及び光半導体装置用パッケージ、並びにそれらの製造方法に関する。本発明は、特に、白色光源を得る際の基板への実装面積を縮小することができ、ＬＥＤ（発光ダイオード）チップの輝度低下を防止するとともに放熱性に優れる光半導体装置並びにそれに用いられる放熱部材及び光半導体装置用パッケージ、並びにそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光半導体装置は電子機器の液晶表示部バックライト、照明用の各種光源などとして用いられている。また、ＡｌＧａＩｎＰ系化合物ＬＥＤ、ＩｎＧａＮ系化合物ＬＥＤなどの半導体発光素子の改良が進み、高輝度化、高出力化の進歩が著しい。高輝度化、高出力化に伴い、半導体発光素子の発熱エネルギーが非常に大きくなっている。半導体発光素子の発熱エネルギーが滞留すれば当該素子の輝度低下や破壊を招くことになるため、効率良く放熱することが望まれている。その一方で、基板への光半導体装置の実装面積の縮小化の要求が依然としてある。
【０００３】
最近では、光半導体装置における半導体発光素子の発熱エネルギーを外部へ放熱するために、熱伝導に優れた銅やアルミニウムなどの金属体を放熱部材として設けた光半導体装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図８は、従来の光半導体装置を示す断面図である。
【０００５】
図８に示されるように、光半導体装置１０１は、第１のリードフレーム１０２と、第１のリードフレーム１０２に接合され金属一体成形体からなる放熱部１０７と、放熱部１０７に搭載された１個のＬＥＤチップ１０３と、金属線であるボンディングワイヤ１０４を介してＬＥＤチップ１０３と導通接続された第２のリードフレーム１０５と、ＬＥＤチップ１０３を囲むと共に第１及び第２のリードフレーム１０２，１０５を保持する合成樹脂部１０６とを備えている。第１及び第２のリードフレーム１０２，１０５と、合成樹脂部１０６と、放熱部１０７とが、光半導体装置用パッケージを構成している。
【特許文献１】特開２００４−２１４４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
白色光を得るためには、ＲＧＢ（Ｒｅｄ  Ｇｒｅｅｎ  Ｂｌｕｅ）３色分のＬＥＤチップ（３個）が必要である。しかしながら、上記従来の光半導体装置１０１が備える放熱部１０７は金属一体成形体から構成されていたため、１個のＬＥＤチップしか搭載することができないことが多かった。これは、ＬＥＤチップは発光色等に応じて発熱量が相異することが多いからである。すなわち、発熱量が相異するＬＥＤチップを金属一体成形体からなる放熱部１０７に搭載すると、発熱量の多いＬＥＤチップが発する熱が放熱部１０７を通じて発熱量の小さいＬＥＤチップに到達し、発熱量の小さいＬＥＤチップに悪影響を及ぼすためである。ＲＧＢ３色分のＬＥＤチップ（３個）を１個ずつ別々の光半導体装置１０１に搭載した場合、白色光を得るために基板上に３つの光半導体装置１０１を実装する必要がある。そうすると、基板上での光半導体装置１０１の占有面積が大きくなるという問題があった。
【０００７】
また、蛍光体を含有した樹脂材料に青色系ＬＥＤチップの光を照射することで白色光を発する光半導体装置が存在する。しかしながら、この種の光半導体装置は、ＬＥＤ発光時に生じる熱及びＬＥＤチップからの光により蛍光体が劣化しやすいため、長期間の品質保持が難しいという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、ＬＥＤチップへの通電により生じる熱を効率良く放熱することができると共にＬＥＤチップの輝度の劣化を抑制することができ、基板上における光半導体装置の実装数を減らして光半導体装置の実装面積（占有面積）を削減することができる光半導体装置並びにそれに用いられる放熱部材及び光半導体装置用パッケージ、並びにそれらの製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る放熱部材は、
複数個のＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な放熱部材であって、
複数個のＬＥＤチップにそれぞれ対応し、その対応するＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な複数個の放熱片と、
各上記放熱片の間に設けられ、当該放熱片と一体化された断熱部とを備える。
【００１０】
本発明は、複数個のＬＥＤチップにそれぞれ対応しその対応するＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な複数個の放熱片と、各放熱片の間に設けられ当該放熱片と一体化された断熱部とを備えている。従って、ＬＥＤチップから放熱片へ伝導された熱が他の放熱片へ伝導するのを抑制することができ、各ＬＥＤチップが発した熱を個別に放熱することができる。よって、各ＬＥＤチップは他のＬＥＤチップの発熱に影響を受けないので、ＬＥＤチップの輝度の劣化を抑制することができる。これにより、１つの光半導体装置に発熱特性の異なる複数のＬＥＤを搭載することができる。よって、基板上における光半導体装置の実装数を減らして光半導体装置の実装面積を削減することができる。
【００１１】
本発明においては、
上記断熱部が絶縁性を有することが好ましい。
【００１２】
上記断熱部が絶縁性を有することにより、ＬＥＤチップを通る電流が放熱部材を通じて他のＬＥＤに流れ込む短絡を防止することができる。
【００１３】
また、本発明においては、
各上記放熱片は、上記対応するＬＥＤチップの発熱特性に応じた熱伝導率を有することが好ましい。
【００１４】
各上記放熱片が、上記対応するＬＥＤチップの発熱特性に応じた熱伝導率を有することにより、ＬＥＤチップ毎に効率良く放熱することができる。
【００１５】
また、本発明においては、
各上記放熱片は、上記対応するＬＥＤチップを搭載可能なＬＥＤ搭載面を有することが好ましい。
【００１６】
各上記放熱片が、上記対応するＬＥＤチップを搭載可能なＬＥＤ搭載面を有することにより、各放熱片にＬＥＤチップを直接搭載することができる。従って、ＬＥＤチップが発する熱を効率良く放熱することができる。
【００１７】
本発明に係る光半導体装置用パッケージは、
複数個のＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な光半導体装置用パッケージであって、
複数個のＬＥＤチップとそれぞれ電気的に接続可能な複数本のリードフレームと、
前記複数本のリードフレームを保持するリードフレーム保持部と、
前記リードフレーム保持部に装着され、各前記ＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な放熱部材とを備え、
前記放熱部材は、
各前記ＬＥＤチップにそれぞれ対応し、その対応するＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な複数個の放熱片と、
各前記放熱片の間に設けられ、当該放熱片と一体化された断熱部とを備えている。
【００１８】
本発明によれば、ＬＥＤチップから放熱片へ伝導された熱が他の放熱片へ伝導するのを抑制することができ、各ＬＥＤチップが発した熱を個別に放熱することができる。よって、各ＬＥＤチップは他のＬＥＤチップの発熱に影響を受けないので、ＬＥＤチップの輝度の劣化を抑制することができる。これにより、１つの光半導体装置に発熱特性の異なる複数のＬＥＤチップを搭載することができる。よって、基板上における光半導体装置の実装数を減らして光半導体装置の実装面積（占有面積）を削減することができる。また、従来技術と同一面積で比較すると、ＬＥＤチップ搭載数を増加させることができる。よって、高輝度、高出力の光半導体装置を得ることができる。また、蛍光材料を用いることなく白色光を放出する光半導体装置を得ることができる。これにより、ＬＥＤ発光時の熱や放射光によって蛍光材料が劣化し輝度が低下するという問題を解消することができ、光半導体装置の長期間の品質保持が可能となる。
【００１９】
本発明においては、
前記断熱部は、絶縁性を有することが好ましい。
【００２０】
本発明においては、
各前記放熱片は、前記対応するＬＥＤチップの発熱特性に応じた熱伝導率を有することが好ましい。
【００２１】
本発明においては、
各前記放熱片は、前記対応するＬＥＤチップを搭載可能なＬＥＤ搭載面を有することが好ましい。
【００２２】
本発明に係る光半導体装置は、
複数個のＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な光半導体装置であって、
複数個のＬＥＤチップと、
上記複数個のＬＥＤチップとそれぞれ電気的に接続される複数本のリードフレームと、
上記複数本のリードフレームを保持するリードフレーム保持部と、
上記リードフレーム保持部に装着され、各上記ＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な放熱部材とを備え、
上記放熱部材は、
各上記ＬＥＤチップにそれぞれ対応し、その対応するＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な複数個の放熱片と、
各上記放熱片の間に設けられ、当該放熱片と一体化された断熱部とを備える。
【００２３】
本発明によれば、ＬＥＤチップから放熱片へ伝導された熱が他の放熱片へ伝導するのを抑制することができ、各ＬＥＤチップが発した熱を個別に放熱することができる。よって、各ＬＥＤチップは他のＬＥＤチップの発熱に影響を受けないので、ＬＥＤチップの輝度の劣化を抑制することができる。これにより、１つの光半導体装置に発熱特性の異なる複数のＬＥＤチップを搭載することができる。よって、基板上における光半導体装置の実装数を減らして光半導体装置の実装面積（占有面積）を削減することができる。また、従来技術と同一面積で比較すると、ＬＥＤチップ搭載数を増加させることができる。よって、高輝度、高出力の光半導体装置を得ることができる。また、蛍光材料を用いることなく白色光を放出する光半導体装置を得ることができる。これにより、ＬＥＤ発光時の熱や放射光によって蛍光材料が劣化し輝度が低下するという問題を解消することができ、光半導体装置の長期間の品質保持が可能となる。
【００２４】
本発明においては、
上記断熱部が絶縁性を有することが好ましい。
【００２５】
また、本発明においては、
各上記放熱片は、上記対応するＬＥＤチップの発熱特性に応じた熱伝導率を有することが好ましい。
【００２６】
また、本発明においては、
各上記放熱片は、上記対応するＬＥＤチップを搭載可能なＬＥＤ搭載面を有することが好ましい。
【００２７】
本発明に係る放熱部材の製造方法は、
複数個のＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な放熱部材の製造方法であって、
複数個のＬＥＤチップにそれぞれ対応し、その対応するＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な複数個の放熱片を形成する工程と、
上記複数個の放熱片を相互に間隔をあけて金型内に配置した状態でインサート成形を行うことにより、各上記放熱片の間に当該放熱片と一体化された断熱部を形成する工程とを備える。
【００２８】
本発明に係る光半導体装置用パッケージの製造方法は、
複数個のＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な光半導体装置用パッケージの製造方法であって、
複数本のリードフレームを保持し貫通孔が形成されたリードフレーム保持部を形成する工程と、
複数個のＬＥＤチップにそれぞれ対応しその対応するＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な複数個の放熱片と、各前記放熱片の間に設けられ当該放熱片と一体化された断熱部とを含み、各前記ＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な放熱部材を前記貫通孔に挿入して固定する工程とを備える。
【００２９】
本発明に係る光半導体装置の製造方法は、
複数個のＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な光半導体装置の製造方法であって、
複数本のリードフレームを保持し貫通孔が形成されたリードフレーム保持部を形成する工程と、
複数個のＬＥＤチップにそれぞれ対応しその対応するＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な複数個の放熱片と、各上記放熱片の間に設けられ当該放熱片と一体化された断熱部とを含み、各上記ＬＥＤチップが発する熱を放熱可能な放熱部材を上記貫通孔に挿入して固定する工程と、
各上記ＬＥＤチップを、対応する上記放熱片上に搭載する工程と、
各上記ＬＥＤチップを、対応する上記リードフレームにそれぞれ接続する工程とを備える。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る光半導体装置並びにそれに用いられる放熱部材及び光半導体装置用パッケージ、並びにそれらの製造方法によれば、ＬＥＤチップへの通電により生じる熱を効率良く放熱することができると共にＬＥＤチップの輝度の劣化を抑制することができ、基板上における光半導体装置の実装数を減らして光半導体装置の実装面積（占有面積）を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る光半導体装置並びにそれに用いられる放熱部材及び光半導体装置用パッケージについて、図面を参照しつつ説明する。
【００３２】
図１は、実施の形態１に係る光半導体装置を示す斜視図である。なお、図１においては、ＬＥＤチップ及びボンディングワイヤの図示を省略している。図２は、図１における光半導体装置のＸ−Ｘ線断面のＹ方向矢視図である。
【００３３】
図２に示されるように、実施の形態１に係る光半導体装置１は、複数個のＬＥＤチップ３が発する熱を放熱可能な光半導体装置である。光半導体装置１は、複数個のＬＥＤチップ３と、複数本のリードフレーム５と、リードフレーム保持部２と、放熱部材７と、封止樹脂部（図示せず）とを備えている。複数本のリードフレーム５と、リードフレーム保持部２と、放熱部材７と、封止樹脂部とが、光半導体装置用パッケージを構成している。
【００３４】
封止樹脂部は、リードフレーム保持部２の開口部２０内に充填された熱硬化性樹脂等の合成樹脂から構成されている。封止樹脂部は、ＬＥＤチップ３及びボンディングワイヤ４を外部環境から保護するものである。封止樹脂部は、ＬＥＤチップ３の光を集光する為にレンズ形状とすることも可能である。
【００３５】
リードフレーム５は、ＬＥＤチップ３と基板上の配線（図示）とを電気的に接続するものである。複数本のリードフレーム５は、複数個のＬＥＤチップ３とそれぞれ電気的に接続されている。図２に示される例では、リードフレーム５とＬＥＤチップ３は、金属製のボンディングワイヤ４を介して接続されている。
【００３６】
リードフレーム保持部２は、複数本のリードフレーム５を保持するものである。複数本のリードフレーム５は、相互に間隔をあけた状態でリードフレーム保持部２に保持されている。リードフレーム保持部２には、穴部２１が形成されている。穴部２１は、放熱部７をリードフレーム保持部２に固定するために設けられている。図２に示される例では、リードフレーム保持部２の第１主面２ａから第２主面２ｂ（第１主面１ａの反対側に位置する面）の間を貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔は、軸方向中途部から第２主面２ｂまでの部分の径が小さくなっている。この径が小さくなった部分が上記の穴部２１とされている。この穴部２１に、放熱部材７の挿入部７１が挿入固定される。リードフレーム保持部２の第１主面２ａから軸方向中途部までの部分は、大径の開口部２０とされている。この開口部２０内に、ＬＥＤチップ３を外部環境から保護するための合成樹脂（図示せず）が充填される。
【００３７】
放熱部材７は、リードフレーム保持部２に装着されている。図２に示される例では、放熱部材７は、基部７０と、基部７０の一端側に設けられた挿入部７１とを含む。挿入部７１は、リードフレーム保持部２の穴部２１内に密に挿入すなわち圧入され、リードフレーム保持部２に装着されている。
【００３８】
図３，４はそれぞれ、放熱部材７の一例を示す斜視図である。
放熱部材７は、複数個のＬＥＤチップ３が発する熱を放熱するものである。放熱部材７は、複数個の放熱片６と、断熱部８とを含む。複数個の放熱片６は、複数個のＬＥＤチップ３にそれぞれ対応し、その対応するＬＥＤチップ３が発する熱を放熱可能とされている。断熱部８は、複数個の放熱片６の間に設けられ、放熱片６と一体化されている。なお、放熱片６の数は、ＬＥＤチップ３の数と同じであってもよいが、ＬＥＤチップ３の数より多くても良い。
【００３９】
放熱片６の材質は、熱伝導性の良好なものであれば特に限定されないが、例えば、銅、アルミニウム、黄銅、ニッケル、鉄、ステンレス、銅合金、アルミニウム合金などの金属を好適に用いることができる。これらの金属を用いることにより、放熱性の高い放熱片６を構成することができる。なお、放熱性が高ければ、他の金属材料、セラミックスなど金属以外の材料を用いることも可能である。
【００４０】
また、放熱片６は、その表面に銀、パラジウム、金などの金属めっきや半田めっき、合金めっきなどを施したものであっても良い。金属めっきは、電気伝導性、低接触抵抗、耐食性、ハンダ付け性、耐摩耗性（摺動接点の場合）、平滑性、高周波特性、光反射性に優れているため、光半導体装置１の信頼性を向上させることができる。
【００４１】
放熱片６は、例えば、１枚のアルミニウム、銅、黄銅、ニッケル、鉄、ステンレス、銅合金などからなる厚板の金属板を打ち抜き加工や絞り加工することによって成形することができる。放熱片６の形状は特に限定されるものではないが、例えば、円柱状、角柱状、三角柱状、扇柱状柱状等の柱状に形成することができる。放熱片６の形状は、ＬＥＤチップ３の搭載形態などに応じて適宜に選択すれば良い。例えば、角柱状或いは三角柱状であればパッケージサイズの小型化に有効である。円柱状或いは扇状柱状であればＬＥＤチップ３の搭載面積を大きく確保することができる。なお、円柱状や角柱状などの金属塊を塑性加工することにより、基部７０及び挿入部７１を構成する形の放熱片６を形成することができる。
【００４２】
放熱片６の高さＨは、ＬＥＤチップ３の発熱特性を考慮した上で、ＬＥＤチップ３の放熱性が良好となる最適な値に調節される。また放熱片６の第１主面６ａの面積は、ＬＥＤチップ３を搭載できる大きさ程度とされ、正負のボンディングワイヤ４が接触しないように調節される。
【００４３】
断熱部８は、放熱片６同士の間の熱伝導を抑制するためのものである。断熱部８の材質は、断熱性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、ガラスなどを用いることができる。また、断熱部８の材質は、隣り合う放熱片６，６間で短絡が生じるのを防ぐために、絶縁性を有していることが好ましい。
【００４４】
このような断熱性及び絶縁性を有する材質としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂などの熱硬化性樹脂のうち少なくともいずれか一種を用いることができる。なお、熱硬化性樹脂には、フィラー、拡散剤、顔料、蛍光物質、反射性物質、遮光性物質のうち少なくともいずれか一種が混合されていてもよい。断熱性及び絶縁性を有する材質としては、熱可塑性樹脂を用いても良い。熱可塑性樹脂としては、例えば、芳香族ナイロン系樹脂、ポリフタルアミド樹脂（ＰＰＡ）、サルホン系樹脂、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）、ポリケトン樹脂（ＰＫ）、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ＡＢＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることができる。なお、これらの熱可塑性樹脂に、ガラス繊維、ミネラルフィラーを含有させたものを用いても良い。
【００４５】
図５，６はそれぞれ、放熱片の第１主面の形状の一例を示したものである。放熱片の第１主面の形状は、図２に示される如く平坦面（第１主面６ａ）でも良いが、図５に示される如く凹形状（第１主面６０ａ）であっても良く、或いは、図６に示される如く凸形状（第１主面６１ａ）であっても良い。凹形状の第１主面６０ａとした場合、図５に示される如く、その凹部内にＬＥＤチップ３が搭載される。この場合、凹部の側壁面でＬＥＤチップ３からの光を反射することができ、光半導体装置１の発光効率を向上させることができる。一方、凸形状の第１主面６１ａとした場合、図６に示される如く、その凸部上にＬＥＤチップ３が搭載される。この場合、ＬＥＤチップ３から発生する光、熱によってリードフレーム保持部２が劣化するのを抑制するためのコーティング材をリードフレーム保持部２の開口部２０内壁面に塗布した際に、そのコーティング材がＬＥＤチップ３及びボンディングワイヤ４のボンディング面に流れ込むのを防止することができる。
【００４６】
実施の形態１に係る光半導体装置１並びにそれに用いられる放熱部材７及び光半導体装置用パッケージによれば、ＬＥＤチップ３への通電により生じる熱を、当該ＬＥＤチップ３に対応する放熱片６を通じて効率良く放熱することができる。また、ＬＥＤチップ３が発した熱が他のＬＥＤチップ３に伝導しにくいので、ＬＥＤチップ３の輝度の劣化を抑制することができる。これにより、１個の光半導体装置１に複数個のＬＥＤチップ３を実装することができ、基板（図示せず）上における光半導体装置１の実装数を減らして光半導体装置１の実装面積（占有面積）を削減することができる。
【００４７】
以下、実施の形態１に係る光半導体装置１並びにそれに用いられる放熱部材７及び光半導体装置用パッケージの製造方法について説明する。
【００４８】
図７（ａ）〜（ｃ）は、放熱部材７の製造方法の工程フローを順に示す断面図である。
実施の形態１に係る放熱部材７の製造方法は、複数個のＬＥＤチップ３が発する熱を放熱可能な放熱部材の製造方法である。放熱部材７の製造方法は、複数個の放熱片６を形成する工程と、当該放熱片６と一体化された断熱部８を形成する工程とを備えている。
【００４９】
複数個の放熱片６を形成する工程では、複数個のＬＥＤチップ３（図２参照）にそれぞれ対応しその対応するＬＥＤチップ３が発する熱を放熱可能な複数個の放熱片６を形成する。
【００５０】
断熱部８を形成する工程では、複数個の放熱片６を相互に間隔をあけて金型１２内に配置した状態でインサート成形を行うことにより、各放熱片６の間に当該放熱片６と一体化された断熱部８を形成する。
【００５１】
放熱部材７の製造方法の製造方法について、より詳しく説明する。
まず、図７（ａ）に示されるように、例えば、１枚のアルミニウム、銅、黄銅、ニッケル、鉄、ステンレス、銅合金などの金属厚板の抜き加工、絞り加工、若しくは円柱状や角柱状などの金属塊の塑性加工など公知の加工方法により、複数個の放熱片６を形成する。放熱片６の数は、ＬＥＤチップ３の数と同じであってもよいし、或いはＬＥＤチップ３の数より多くても良い。これにより、各放熱片６上に１個ずつＬＥＤチップ３を確実に搭載することができる。
【００５２】
放熱片６の高さは、ＬＥＤチップ３の発熱特性を考慮した上で、ＬＥＤチップ３が発する熱の放熱性を良好なものとするために最適な大きさに調節される。また、放熱片６の第１主面６ａ（図２参照）の面積は、搭載するＬＥＤチップ３の大きさ程度とし、正負のボンディングワイヤ４が接触しないように調節される。放熱片６の第２主面６ｂ（第１主面６ａの反対側に位置する面）は放熱面である。第２主面６ｂの面積は、放熱効率を高めるために第１主面６ａの面積よりも大きく設定されることが好ましい（図２参照）。
【００５３】
放熱片６の材質は、放熱性の高いものであれば特に限定されるものではないが、例えば、銅、アルミニウム、黄銅、ニッケル、鉄、ステンレス、銅合金、アルミニウム合金などの金属を用いることができる。これらの金属は放熱性が高い為、放熱性の向上を図ることができる。なお、放熱片６の材質としては、放熱性の高いものであれば、他の金属材料、セラミックスなど金属以外の材料であっても良い。
【００５４】
また、放熱片６の表面に、銀、パラジウム、金などの金属めっきや半田めっき、合金めっきなどを施しても良い。
【００５５】
次いで、図７（ｂ）に示されるように、各放熱片６を、キャビティを備えた上下一対の成形金型１２の上金型１２ａと下金型１２ｂの間に挟み込み、固定する。このとき、各放熱片６の間には、断熱部８を形成するための間隙を設けておく。
【００５６】
次いで、図７（ｃ）に示されるように、キャビティ内に熱硬化性樹脂をトランスファーモールド工程により流し込む。なお、トランスファーモールド工程では、キャビティに繋がった容器（図示せず）内にタブレット状の熱硬化性樹脂を入れる。その容器内の熱硬化性樹脂に圧力を加えると、キャビティ内に溶融状態の熱硬化性樹脂が流れ込む。上金型１２ａと下金型１２ｂとを所定の温度に温め、その流し込まれた熱硬化性樹脂を硬化させる。これにより、複数個の放熱片６の間に断熱部８が形成され、各放熱片６と断熱部８が一体化した放熱部材７を形成することができる。
【００５７】
ここで使用される熱硬化性樹脂の種類は特に限定されるものではないが、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂などの熱硬化性樹脂のうち少なくとも一種以上を選択することができる。なお、熱硬化性樹脂には、フィラー、拡散剤、顔料、蛍光物質、反射性物質、遮光性物質のうち少なくとも一種が混合されていても良い。
【００５８】
なお、放熱片６は、熱可塑性樹脂やガラスなどを用いて構成することも可能である。使用される熱可塑性樹脂の種類は特に限定されるものではないが、例えば、芳香族ナイロン系樹脂、ポリフタルアミド樹脂（ＰＰＡ）、サルホン系樹脂、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）、ポリケトン樹脂（ＰＫ）、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ＡＢＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂などを使用することができる。なお、熱可塑性樹脂にガラス繊維、ミネラルフィラーを含有させたものを使用しても良い。
【００５９】
この放熱部材７の製造方法によれば、ＬＥＤチップ３への通電により生じる熱を、対応する放熱片６を通じて効率良く放熱する放熱部材７を製造することができる。また、ＬＥＤチップ３が発した熱が他のＬＥＤチップ３に伝導されにくいので、ＬＥＤチップ３の輝度の劣化を抑制する放熱部材７を製造することができる。これにより、１個の光半導体装置１に複数個のＬＥＤチップ３を実装することができ、基板（図示せず）上における光半導体装置１の実装数を減らして光半導体装置１の実装面積（占有面積）を削減することができる。
【００６０】
次に、実施の形態１に係る光半導体装置１の製造方法について、図２を参照しつつ説明する。
光半導体装置１の製造方法は、複数個のＬＥＤチップ３が発する熱を放熱可能な光半導体装置の製造方法である。この製造方法は、リードフレーム保持部２を形成する工程と、放熱部材７をリードフレーム保持部２に固定する工程と、各ＬＥＤチップ３を対応する放熱片６上に搭載する工程と、各ＬＥＤチップ３を対応するリードフレーム５にそれぞれ接続する工程とを備えている。
なお、光半導体装置１の一部である光半導体装置用パッケージの製造方法は、リードフレーム保持部２を形成する工程と、放熱部材７をリードフレーム保持部２に固定する工程とを備えている。
【００６１】
リードフレーム保持部２を形成する工程では、複数本のリードフレーム５を相互に間隔をあけて保持し穴部（貫通孔）９が形成されたリードフレーム保持部２を形成する。この穴部２１の径は、放熱部材７の挿入部７１を圧入できるように設定されることが好ましい。
【００６２】
リードフレーム保持部２は、ＬＥＤチップ３の周囲を囲む部分（開口部２０）を有している。ＬＥＤチップ３から放出された光を効率良く反射するために、リードフレーム保持部２には、反射率の高い白色合成樹脂を好適に使用することができる。また、効率良く前方に光を照射するために、リードフレーム保持部２の開口部２０は、例えば、先端に行くに従って径が大きくなる逆円錐台状、逆四角錐台状に成形することができる。なお、リードフレーム保持部２に用いられる合成樹脂の色調は特に限定されるものでははなく、例えば、透明、白濁、黒、などを適用することができる。
【００６３】
リードフレーム保持部２は、例えば、インサート成形により形成することができる。使用する熱可塑性樹脂としては、例えば、芳香族ナイロン系樹脂、ポリフタルアミド樹脂（ＰＰＡ）、サルホン系樹脂、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）、ポリケトン樹脂（ＰＫ）、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ＡＢＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂などを使用することが出来る。なお、これらの熱可塑性樹脂にガラス繊維、ミネラルフィラーを含有させたものを使用しても良い。ガラス繊維等を含有させることで高強度なリードフレーム保持部２を形成することができる。
【００６４】
なお、ボンディングワイヤ４及びＬＥＤチップ３を外部環境から保護するために、エポキシ樹脂やシリコン樹脂からなる透光性の封止樹脂（図示せず）で、ボンディングワイヤ４及びＬＥＤチップ３を封止することが好ましい。封止樹脂部は、エポキシ樹脂またはシリコン樹脂などの熱硬化性樹脂を、リードフレーム保持部２の開口部２０内に充填することで形成することができる。熱硬化性樹脂は、主にポッティング方式で注型され、透明または乳白色の樹脂が使用される。封止樹脂部は、ポッティング方式以外のトランスファー成形、インジェクション成形などでも成形は可能である。封止樹脂部は、ＬＥＤチップ３からの光を集光できるようにレンズ形状等の任意の形状にすることが可能である。
【００６５】
放熱部材７をリードフレーム保持部２に固定する工程では、各ＬＥＤチップ３が発する熱を放熱可能な放熱部材７を、リードフレーム保持部２の穴部２１に挿入して固定する。放熱部材７は、複数個のＬＥＤチップ３にそれぞれ対応しその対応するＬＥＤチップ３が発する熱を放熱可能な複数個の放熱片６と、各放熱片６の間に設けられ当該放熱片６と一体化された断熱部８とを含んでいる。放熱部材７の製造方法は、上述した通りである。
【００６６】
リードフレーム１の材質は、特に限定されるものではないが、一般的に鉄系または銅系合金が好ましい。また、リードフレーム５の表面を、銀、ニッケル、金、パラジウム、などで金属めっきすることが好ましい。これら金属めっきは、電気伝導性、低接触抵抗、耐食性、ハンダ付け性、耐摩耗性（摺動接点の場合）、平滑性、高周波特性、光反射性に優れている。各金属めっきは、ＬＥＤチップ３に求められる特性に合わせて適宜に選択することができる。このリードフレーム５は、例えば、順送金型による打ち抜き加工などの公知の加工技術により形成することができる。
以上の工程を経て、光半導体装置１を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係る光半導体装置並びにそれに用いられる放熱部材及び光半導体装置用パッケージ、並びにそれらの製造方法は、特に高輝度で基板への実装面積の縮小化が要求される光半導体装置並びにそれに用いられる放熱部材及び光半導体装置用パッケージ、並びにそれらの製造方法等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光半導体装置用を示す斜視図
【図２】図１に示される光半導体装置のＡ−Ａ線断面図
【図３】本発明の実施の形態１に係る放熱部材の一例を示す斜視図
【図４】本発明の実施の形態１に係る放熱部材の一例を示す斜視図
【図５】本発明の実施の形態１に係る光半導体装置の一例を示す断面図
【図６】本発明の実施の形態１に係る光半導体装置の一例を示す断面図
【図７】本発明の実施の形態１に係る放熱部材の製造方法を示す図であり、（ａ），（ｂ），（ｃ）の順に進む工程を示す断面図
【図８】従来の光半導体装置を示す断面図
【符号の説明】
【００６９】
１    光半導体装置
２    リードフレーム保持部
３    ＬＥＤチップ
４    ボンディングワイヤ
５    リードフレーム
６    放熱片
７    放熱部材
８    断熱部
２０    開口部
２１    穴部（貫通孔）
【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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【図８】
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