(57)【要約】【課題】ＬＥＤの放熱基板としてセラミック基板を用いた場合、セラミック基板の加工が難しかった。【解決手段】片面に凹部が形成された金属基板１１４の前記凹部形状に合わせて、無機フィラーと熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物とを含んだ絶縁層である放熱樹脂１０２と、銅を主体とするリードフレーム１００を形成し、前記凹部の底部のリードフレーム１００部分にＬＥＤ１０８を実装することで、ＬＥＤ１０８の発熱を、前記リードフレーム１００を介して発光モジュール全体に広げられ、更に放熱樹脂１０２の厚みを薄く均一にできるため、リードフレーム１００の熱を効果的に金属基板１１４へ拡散できると共にＣ面部１１０によってリードフレーム１００が放熱樹脂１０２から剥がれにくくなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面に第１の凹部が形成された金属基板と、
発光素子を有する少なくとも１つの半導体層平面の全面を導電層を介して電気的接続し、第２の凹部とＣ面が形成された銅を主体とするリードフレームと、
前記金属基板と前記リードフレームの間に形成された、無機フィラーと熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物とを含んだ絶縁層とを備え、
前記リードフレームの外周部の一部が前記絶縁層で囲まれ、
前記金属基板の第１の凹部の中に前記絶縁層を介して前記リードフレームの第２の凹部が形成され、
前記第２の凹部内の前記リードフレーム上に１個以上の発光素子が実装されていることを特徴とする発光モジュール。
【請求項２】
発光素子は半導体層を積層して構成したＬＥＤであり、上記ＬＥＤとリードフレームを電気的接続させる導電層の上記半導体層側の導電層表面が当該導電層内部に対して光の反射率の高い金属成分が多いことを特徴とする請求項１記載の発光モジュール。
【請求項３】
発光素子を実装する前記リードフレーム間の絶縁層が、前記発光素子の片側に寄せた位置になるように、前記発光素子をリードフレーム上に実装することを特徴とする請求項１記載の発光モジュール。
【請求項４】
第２の凹部とＣ面は、光学素子を実装する部分を除いてリードフレームに設けたことを特徴とする請求項１記載の発光モジュール。
【請求項５】
第２の凹部とＣ面は、導電層の形状サイズの小さい方のみに設けたことを特徴とする請求項１記載の発光モジュール。
【請求項６】
金属基板とリードフレームの間に形成された絶縁層の厚みは５０ミクロン以上５００ミクロン以下である請求項１記載の発光モジュール。
【請求項７】
リードフレームと金属基板の間の絶縁層の厚みのバラツキは２００ミクロン以下である請求項１記載の発光モジュール。
【請求項８】
リードフレームは、凹部を形成する側面の５０％以上９５％以下の面積を占める請求項１記載の発光モジュール。
【請求項９】
発光素子は、少なくとも１種類以上の異なる発光色を有する発光素子である請求項１記載の発光モジュール。
【請求項１０】
発光素子の内、１個以上は発光色が白色である請求項１記載の発光モジュール。
【請求項１１】
リードフレームの厚みは０．１０ｍｍ以上１．０ｍｍ以下で、少なくとも絶縁層と一体化される前にその一部が凹部を有する形状に加工されたものである請求項１記載の発光モジュール。
【請求項１２】
絶縁層の熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項１３】
無機フィラーは、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4、及びＡｌＮからなる群から選択される少なくとも一種を含む請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項１４】
熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及びイソシアネート樹脂からなる群から選択される少なくとも一種を含む請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項１５】
凹部は底部に向かって狭くなる形状である請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項１６】
Ｓｎは０．１ｗｔ％以上０．１５ｗｔ％以下、Ｚｒは０．０１５ｗｔ％以上０．１５ｗｔ％以下、Ｎｉは０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下、Ｓｉは０．０１ｗｔ％以上２ｗｔ％以下、Ｚｎは０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下、Ｐは０．００５ｗｔ％以上０．１ｗｔ％以下、Ｆｅは０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下である群から選択される少なくとも一種を含む銅を主体とするリードフレームを用いる請求項１記載の発光モジュール。
【請求項１７】
第１の凹部が形成された金属基板と、発光素子を有する少なくとも１つの半導体層平面の全面を導電層を介して電気的接続させる第２の凹部とＣ面が形成されたリードフレームとの間に、未硬化状態の絶縁樹脂をセットし、
前記リードフレームと金型の間に汚れ防止フィルムを挿入した状態で、プレス加工して前記絶縁樹脂を前記金属基板と前記リードフレームの間で硬化し、前記第１の凹部の中に第２の凹部を嵌合させながら、前記リードフレームの外周部の一部を絶縁樹脂で囲んだ成型体を形成し、
前記成型体の第２の凹部に発光素子を実装し樹脂で封止する発光モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶テレビ等のバックライトを有する表示機器のバックライト等に使われる発光モジュール及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶テレビ等のバックライトには、冷陰極管等が使われてきたが、近年、ＬＥＤやレーザー等の半導体発光素子を、放熱性の基板の上に実装することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図８は、発光モジュールの一例を示す断面図である。図８において、セラミック基板１に形成された凹部には、発光素子２が実装されている。また複数のセラミック基板１は、放熱板３の上に固定されている。また複数のセラミック基板１は、窓部４を有する接続基板５で電気的に接続されている。そしてＬＥＤから放射される光６は、接続基板５に形成された窓部４を介して、外部に放出される。なお図８において、凹部を有するセラミック基板１や接続基板５における配線及びＬＥＤの配線等は図示していない。そしてこうした発光モジュールは、液晶等のバックライトとして使われている。しかしセラミック基板１は加工が難しく高価であるため、より安価で加工性に優れた放熱基板が求められていた。
【０００４】
一方、液晶ＴＶを始めとする表示装置側からは、色表示範囲の拡大が望まれている。こうしたニーズに対しては、白色ＬＥＤ等では、限界があるため、近年では、Ｒｅｄ（赤）、Ｇｒｅｅｎ（緑）、Ｂｌｕｅ（青）の単色発光素子を、更には紫色、橙色、赤紫、コバルトブルー等の特別色を発光する特色発光素子も加えることで、色表示範囲（色表示は具体的にはＣＩＥ表色系等）を広げることが試みられている。
【０００５】
こうしたニーズに対して、図８のような発光モジュールで対応した場合、セラミック基板１の凹部に、こうした発光素子を一個一個実装しながら、全体として均一な混色（混色して白色）を出して、色バランス（例えば、後述するホワイトバランス）を調整する必要がある。一方ＬＥＤ等の固体発光素子は温度が上昇すると発光効率が低下することが知られている。更にＬＥＤの発光色の違いによって温度に対する発光効率の低下度合いも異なる。こうした理由により、例えば、液晶ＴＶをＯＮ（動作）した直後は、ＬＥＤ部分が室温（例えば２５℃）であるため、ホワイトバランスが保たれていても、ＬＥＤ部分の温度が上昇（例えば、４０℃→５０℃→６０℃）するに伴い、例えば特に赤色の発光効率が低下する等の現象が生じてしまい、色再現性やバックライトの輝度も変化してしまう可能性がある。
【０００６】
一方、図８に示すように、ＬＥＤ等の発光素子２が１個ずつ実装されたセラミック基板１を、放熱板３の上に並べた場合、放熱性の面から有利である一方、フィルターや拡散板等を用いて光を混ぜて白色を作製する（あるいはＲＧＢ＋特別色の混合によって演色性の高い白色を作製する）ことが難しくなる。
【０００７】
そのため発光素子の更なる高輝度化（その際には、大きな電流を流す必要がある）、更にはマルチＬＥＤ（複数個のＬＥＤを高密度に実装すること）に対応できる多数個の発光素子が高密度で実装できる加工性が高くそして放熱性の優れた発光モジュールが要求されている。
【特許文献１】特開２００４−３１１７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の構成では、発光素子を実装する放熱基板が、セラミック基板であったため、加工性やコスト面で不利になるという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、セラミック基板の代わりに、金属製のリードフレームと高放熱性の絶縁体及び金属板を使うことで、加工性の良い発光モジュールと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】
前記課題を解決するために、本発明はＬＥＤ等の発光素子を、その発光素子を有する少なくとも１つの半導体層平面の全面を導電層を介して電気的接続する放熱性の高い金属製のリードフレームの上に直接実装し、更にリードフレームの熱は高放熱性を有する放熱樹脂を介して、裏面に形成した放熱用の金属基板に伝えることになる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の発光モジュール及びその製造方法によって得られた発光モジュールは、ＬＥＤや半導体レーザー等の発光素子によって発生した熱を効率的に拡散することができ、ＬＥＤ等の発光素子を有効に冷却できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における発光モジュールについて、図１、図２を用いて説明する。
【００１３】
図１は実施の形態１における発光モジュールを示す上面図及び断面図であり、図１（Ａ）はその上面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の矢印１０４ａにおける断面図である。図１において、１００はリードフレーム、１０２は放熱樹脂、１０２ａは放熱樹脂よりなる絶縁層、１０４ａは図１（Ｂ）の断面部を示す矢印、１０４ｂはＬＥＤ１０８の側面から放射された光を示す矢印、１０６はリードフレーム１００の屈曲位置を示す点線である。１０８は半導体層（１０８ａ、１０８ｂ）を積層して形成したＬＥＤであり、１０８ａはｎ型半導体層、１０８ｂはｐ型半導体層、１０９ａはｎ型半導体層１０８ａの電極表面全体に形成された導電層、１０９ｂはｐ型半導体層１０８ｂの（電極）表面全体に形成された導電層である。導電層１０９ａ、１０９ｂは、リードフレーム１００上に固定し、ＬＥＤ１０８と電気的接続を形成している。また、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、半導体層との接続面積の大きい導電層１０９ｂは、リードフレーム１００に対してもその固定面積が大きくなるように（すなわち放熱樹脂１０２の絶縁層１０２ａがＬＥＤ１０８の中心に対して導電層１０９ａ側に寄った位置に）リードフレーム１００上に形成している。さらにまた図１（Ａ）に示すように、２つのＬＥＤ１０８はリードフレーム１００間の絶縁層１０２ａに対して互いに逆方向に寄せた位置に設け、複数のＬＥＤ１０８は絶縁層１０２ａを中心として寄せる方向を互い違いにして配置している。これにより、ＬＥＤ１０８から発生する熱は、リードフレーム１００との接続面積が大きい導電層１０９ａから特に効率よくリードフレーム１００を通じて放熱され、また、ＬＥＤ１０８を互いに逆方向に（対称的に）あるいは互い違いに配置したことにより、熱を片側一方に集中させること無く比較的均一に（対称的に）効率よく放熱することができることとなる。
【００１４】
なお、ｐ型半導体層１０８ｂ（あるいは導電層１０９ｂ）と導電層１０９ａの間は、絶縁層１０２ｂを形成することで、導電層１０９ａと導電層１０９ｂの短絡を防止できることは言うまでも無いことである。
【００１５】
なお、ＬＥＤ素子（部品素子）となるＬＥＤ１０８は、（図示はしてない）基台平面と平行な平面を有する半導体層（ｎ型半導体層１０８ａ、ｐ型半導体層１０８ｂ）を積層して形成されている。ｎ型半導体層１０８ａ平面は、ＬＥＤ１０８の平面外形（あるいは基台の平面外形）とほぼ同じ面積を有した形状であり、ｐ型半導体層１０８ｂ平面は、ｎ型半導体層１０８ａがその外形平面のうち電気的接続を行う電極平面に対して電源側との電気的接続をする電極部を設けるようにして残った平面の形状（面積）を有しており、ｎ型半導体層１０８ａの外形平面より小さい形状をしている。このＬＥＤ１０８の半導体層（ｎ型半導体層１０８ａ、ｐ型半導体層１０８ｂ）から回路パターンとなるリードフレーム１００への電気的接続は、図１（Ｂ）に示すように導電層１０９ａ、１０９ｂとなるバンプで行っており、積層形成後の各半導体層の電極平面形状サイズに応じて複数のバンプを設けるなどして、各平面を全体的（全面的）に電気的接続させるようにしている。これにより、ＬＥＤ１０８の各半導体層の電極平面全体からそれに対向する回路パターンへの接続が、熱伝導性の高い金属成分を主体とした導電層１０９ａ、１０９ｂにより広い接続面積（あるいは導電層の平面）で直接接続することができ、ＬＥＤ１０８から回路パターンへの熱伝導特性（放熱性）を格段に向上させることができる。なお、積層構造を有する半導体層（ｎ型半導体層１０８ａ、ｐ型半導体層１０８ｂ）は、発光素子（発光量）が高くなるように、ｎ型半導体層１０８ａとｐ型半導体層１０８ｂの接合面積を大きくし、それより、電気的接続をするｎ型半導体層１０８ａの電極平面１０９ａは小さく形成し、よってｐ型半導体層１０８ｂの電極平面１０９ｂに対してもかなり小さく構成している。
【００１６】
また、ＬＥＤ１０８の各半導体層（ｎ型半導体層１０８ａ、ｐ型半導体層１０８ｂ）接合部表面のほぼ全体を電気的接続する構成により、ｎ型半導体層１０８ａとｐ型半導体層１０８ｂとの平面間に均一に電流を印加することができ、半導体層平面全体から均一な発光を行うことができる。
【００１７】
なお、ＬＥＤ１０８からバンプ１０９ａ、１０９ｂ、あるいはバンプ１０９ａ、１０９ｂから回路パターンへの電気的接続に際して、必要に応じて金などの金属めっきによる光の反射率の高い電極層を介して行っていいということは言うまでも無い。電極層の表面を反射率の高い金属的鏡面にすることにより、ＬＥＤ１０８の所定方向への発光効率をさらに高めることができる。また、その導電層１０９ａ、１０９ｂは、導電層の内部に対して導電層の表面側となる外側（特に半導体層側の外側）の方が導電性を有する金属成分が多くなるように構成することで、上記発光効率をさらに高めることができる。その導電層外側を、金属成分を高めるようにして構成するには、金属成分の異なる異種材料を多層で構成する方法、あるいはまた、導電層を形成する際に、磁界の印加などで金属成分を端部（外側）に寄せるなどして形成する方法がある。
【００１８】
また、各半導体層（ｎ型半導体層１０８ａ、ｐ型半導体層１０８ｂ）の電気的接続を行う接続平面形状は、長方形や台形などの四角形、Ｌ字形状、円弧形状など、互いにｎ型半導体層１０８ａ、ｐ型半導体層１０８ｂで異なるようにして組み合わせることで接続面積を大きくすることができ、放熱性がより高められる。
【００１９】
特に、ｐ型半導体層１０８ｂとの接続は、円弧形状、扇形状あるいは四角形とし、ｎ型半導体層１０８ａとの接続は、ｐ型半導体層１０８ｂの接続形状（円弧形状、扇形状あるいは四角形）を切欠き残った形状とすることで、接続面積を大きくすることができ、放熱性がより高められる。
【００２０】
なお上記のように、２つの半導体層（ｎ型半導体層１０８ａ、ｐ型半導体層１０８ｂ）に対してその各平面全体を導電層１０９ａ、１０９ｂを介して電気的に回路パターンに接続しなくても、少なくとも１つの半導体層平面の全体を同様に回路パターンに接続しても同様な効果を奏する。特に、ＬＥＤ素子１０８の少なくとも一方の半導体層が、ＬＥＤ素子１０８の平面外形とほぼ同じ面積を有した形状であり、その平面全体を導電層１０９ａを介して回路パターンへ直接接続できる（すなわち、もう一方の接続は同一方向とは異なる方向に電気的接続する）構成の場合は、格段に放熱性を高めることができる。
【００２１】
また上記では、導電層はバンプ１０９ａ、１０９ｂとしたが、それに限らず、導電性接着剤、あるいは一部にワイヤーボンディングで電気的接続を併用するなどして行ってもいいということは言うまでも無い。
【００２２】
なお、ＬＥＤ１０８はレーザー等の発光素子の一例として示したものであり、他の発光素子へも応用できることは言うまでもない。また１１０はＣ面部、１１２は透明樹脂、１１４は金属基板、１１６はヒートシンク、１１８は凹部である。そして凹部１１８が形成された金属基板１１４と、凹部１１８が形成されたリードフレーム１００が、互いに凹部同士が重なるようにしながら放熱樹脂１０２を介して一体化されることになる。なお金属基板１１４に形成された凹部１１８は第１の凹部、リードフレーム１００に形成された凹部１１８は第２の凹部となるが、図１（Ｂ）において、第１の凹部も第２の凹部も共に凹部１１８として図示している。
【００２３】
まず図１（Ａ）を用いて説明する。図１（Ａ）において、リードフレーム１００は複数個に分割された状態で、放熱樹脂１０２を介して互いに絶縁されている。そして、リードフレーム１００のＣ面を設けた外周部の一部は、放熱樹脂１０２で囲まれている。また点線１０６はリードフレーム１００の屈曲位置を示すものであり、リードフレーム１００が図１（Ａ）の点線１０６の位置で折れ曲がることで、図１（Ｂ）に示すような凹部１１８を形成する。そしてＬＥＤ１０８は、複数のリードフレーム１００の上にまたがるように片側に寄った状態で配置する。なおＬＥＤ１０８の実装用のワイヤー線（ワイヤー線はワイヤーボンディング接続の場合であるが、導電性樹脂や半田（フリップチップ実装等の場合））等の部材も同様に図１において図示していない。またＣ面部１１０は、リードフレーム１００の周囲に選択的に形成している。図１では、ＬＥＤ１０８を放熱樹脂１０２にまたがって実装する実装部において、導電層の形状サイズの小さい方（すなわち、ｎ型半導体層１０８ａに接続する導電層１０９ａ）のみにＣ面部１１０を設けている。これにより、後述する導電層１０９ａ近傍の放熱樹脂１０２のリードフレーム１００に対する剥がれが防止されて密着性が向上し、同時に、他方導電層１０９ｂ側は広い接続面積で導電層１０９ｂとリードフレーム１００とを接続できるので、高放熱性を向上させることができる。また、図示はしていないが、導電層１０９ａ側も含むＬＥＤ１０８を実装する実装部を除いたリードフレーム１００の角部にＣ面部１１０を設けることで、ＬＥＤ１０８からの放熱特性を更に向上させながら、他の部分に設けたＣ面部１１０によりリードフレームとの密着性を向上させることができる（Ｃ面部１１０に関しては、後述する図４等を用いて詳しく説明する。）。
【００２４】
次に図１（Ｂ）を用いて説明する。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の矢印１０４ａにおける断面図に相当する。図１（Ｂ）において、金属基板１１４は少なくともその片面が凹状に加工形成されている。同様にリードフレーム１００も凹状に合わせてプレス加工されている。そして図１（Ｂ）に示すように、放熱樹脂１０２に埋め込まれるようにしてリードフレーム１００が金属基板１１４上に絶縁された状態で固定される。図１（Ｂ）における矢印１０４ｂは、ＬＥＤ１０８から放射される光に相当する。図１（Ｂ）に示すように、リードフレーム１００を凹状（あるいは放物線状等）に加工することで、ＬＥＤ１０８の側面から放射された光を、リードフレーム１００の凹部１１８を形成する側面で反射することで発光モジュールの輝度を高められる。
【００２５】
なお、ＬＥＤ１０８を覆う透明樹脂１１２は、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）やシリコン系の透明な樹脂を用いることが望ましい。ここにエポキシ系の樹脂を用いた場合、エポキシの黄化防止のＵＶ抑制剤を添加することが必要である。これはＬＥＤが白色、更には青色光によってエポキシ樹脂が黄化する場合があるためである。またここにシリコン系等の柔らかい（少なくともエポキシ系より硬度が低い）ものを用いることが望ましい。柔らかい（すなわち柔軟性を有する）樹脂材料を用いることで、ＬＥＤ１０８が発熱し熱膨張した際、ＬＥＤ１０８とリードフレーム１００の接続部への応力集中を防止できる。同様に、ＬＥＤ１０８とリードフレーム１００をボンディング接続した際の、金製ワイヤーへの応力集中を低減できる（金製ワイヤーが切断されにくくなる）。
【００２６】
図１（Ｂ）に示すように、リードフレーム１００と金属基板１１４を互いに凹状に形状を合わせることで、その間を絶縁する放熱樹脂１０２の厚みを薄く（更には均一に）することができ、リードフレーム１００から金属基板１１４への熱拡散性を高められる。そしてＬＥＤ１０８で発生した熱は、リードフレーム１００に伝わり、放熱樹脂１０２を介して、金属基板１１４、更には金属基板１１４に固定したヒートシンク１１６へ拡散する。
【００２７】
図１（Ｂ）に示すようにリードフレーム１００の外周部の一部を、Ｃ面部１１０として、前記リードフレーム１００の側面を一部斜めにカットすることで、放熱樹脂１０２からリードフレーム１００が剥がれにくくすることができる。特に、リードフレーム１００と放熱樹脂１０２の熱膨張係数の違いで、リードフレーム１００と放熱樹脂１０２の界面に応力が集中しやすい。しかしＣ面部１１０を形成することで、応力が集中した場合でも、リードフレーム１００の端部を放熱樹脂１０２に喰い込ませることで、互いに剥がれにくくできる。
【００２８】
図１（Ｂ）において、放熱樹脂１０２として、硬化型樹脂中に高放熱性の無機フィラーが分散されたものを用いることが望ましい。なお無機フィラーは略球形状で、その直径は０．１ミクロン以上１００ミクロン以下が適当である（なお０．１ミクロン未満の場合、樹脂への分散が難しくなる場合がある）。そうしながら放熱樹脂１０２における無機フィラーの充填量は、熱伝導率を上げるために７０〜９５重量％と高濃度に充填している。特に、本実施の形態では、無機フィラーは、平均粒径３ミクロンと平均粒径１２ミクロンの２種類のＡｌ2Ｏ3を混合したものを用いている。この大小２種類の粒径のＡｌ2Ｏ3を用いることによって、大きな粒径（平均粒径１２ミクロン）のＡｌ2Ｏ3の隙間に小さな粒径（平均粒径３ミクロン）のＡｌ2Ｏ3を充填できるので、Ａｌ2Ｏ3を９０重量％近くまで高濃度に充填できるものである。この結果、放熱樹脂１０２の熱伝導率は５Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度となる。なお無機フィラーとしてはＡｌ2Ｏ3の代わりに、ＭｇＯ、ＢＮ、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4、及びＡｌＮからなる群から選択される少なくとも一種以上を含んでもよい。
【００２９】
なお熱硬化性の絶縁樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびシアネート樹脂の内、少なくとも１種類の樹脂を含んでいる。これらの樹脂は耐熱性や電気絶縁性に優れている。放熱樹脂１０２の厚みは、薄くすれば、リードフレーム１００に装着したＬＥＤ１０８に生じる熱を金属基板１１４に伝えやすいが、逆に絶縁耐圧が問題となり、厚すぎると熱抵抗が大きくなるので、絶縁耐圧と熱抵抗を考慮して最適な厚さである５０ミクロン以上５００ミクロン以下に設定すれば良い。
【００３０】
図２は、実施の形態１における放熱メカニズムについて説明する上面図及び断面図である。図２において、ＬＥＤ１０８はリードフレーム１００や金属基板１１４で形成された凹部１１８の底部分に実装されており、主要な部分の構成は図１とほぼ同じである。図２における矢印１０４ｃ、１０４ｄはそれぞれＬＥＤ１０８に発生した熱の拡散方向を示すものである。図２（Ａ）に示すように、ＬＥＤ１０８から発生した熱は、矢印１０４ｃが示すようにリードフレーム１００を伝わって高速で放熱する。これは実施の形態１において、リードフレーム１００に銅を主体とした熱伝導率の高いものを使うためである。一方リードフレーム１００に伝わった熱は、後述する図２（Ｂ）の矢印１０４ｄに示すように放熱樹脂１０２を介して、金属基板１１４に伝わる。そして金属基板１１４の熱は、ヒートシンク１１６等に伝わる。こうしてＬＥＤ１０８に発生した熱を高速で拡散できるため、ＬＥＤ１０８の効率的な冷却が可能となる。
【００３１】
このように、ＬＥＤ１０８で発生した熱は、凹部１１８の側面で反射面を兼用するリードフレーム１００の部分を介して、矢印１０４ｃに示すように広範囲へ拡散することとなり、効率的な熱拡散が可能となる。
【００３２】
特に複数のＬＥＤ１０８を絶縁層１０２ａに対して互いに逆方向に互い違いに配置したことにより、図面上側のＬＥＤ１０８ｃからはリードフレーム１００の図面右方向に、図面下側のＬＥＤ１０８ｄからはリードフレーム１００の図面左方向に特に大きく放熱がなされ、リードフレーム全体として図面上で比較的左右均一に放熱されることになり、高放熱で効率的に放熱することができる。
【００３３】
また図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＬＥＤ１０８部分の断面（例えば図１（Ａ）の矢印１０４ａ相当）である。図２（Ｂ）では、ＬＥＤ１０８で発生した熱が、リードフレーム１００を通じて拡散する様子を矢印１０４ｃで、リードフレーム１００の熱が放熱樹脂１０２を介して金属基板１１２へ拡散する様子を矢印１０４ｄで示している。特に、（実線の矢印で示しているように）平面形状サイズが大きい導電層１０９ｂ側から多くの放熱を行っていることを示している（導電層１０９ａ側の放熱は破線矢印で示すように、比較的小さく放熱する。）。更に図２（Ｂ）に示すように、実施の形態１では、金属基板１１４の凹部１１８の形状と、放熱樹脂１０２やリードフレーム１００の凹部１１８の形状を合わせることによって、放熱樹脂１０２の厚みを薄く、均一にできる。そのためリードフレーム１００や金属基板１１４に比べて、熱伝導率が低い放熱樹脂１０２を用いた場合でも、その影響を最小限に抑えることができる。
【００３４】
更にリードフレーム１００の一部に形成したＣ面部１１０から、放熱樹脂１０２へも熱を伝達することができる。
【００３５】
この結果、凹部１１８の中に複数個のＬＥＤ１０８（更には高放熱が必要なＬＥＤ１０８であっても）を高密度に実装することができる。
【００３６】
更に詳しく説明する。複数個のＬＥＤ１０８は、図１（Ａ）に示すようにリードフレーム１００の上に実装される。そして複数個のＬＥＤ１０８は、複数のリードフレーム１００から電流を供給され、所定の色に発光することになる。なお図１において、ＬＥＤ１０８とリードフレーム１００の接続部（例えば、ワイヤーボンダーによる接続）は図示していない。
【００３７】
なお、放熱樹脂１０２の色は、白色（もしくは白色に近い無色）が望ましい。黒色や赤、青等に着色されている場合、発光素子から放射され光を反射させにくくなり、発光効率に影響を与えるためである。
【００３８】
またＬＥＤ１０８の実装は、図１（Ｂ）に示すように、リードフレーム１００による凹部１１８の底部に行うことが望ましい。ＬＥＤ１０８を、凹部の底部（つまり窪みの底）に形成することで、ＬＥＤ１０８の側面から放射される光を、窪みの壁面部分となるリードフレーム１００あるいはリードフレーム１００の間に露出する放熱樹脂１０２によって効果的に求める所定の方向に反射でき、発光効率を高められる。
【００３９】
このように、複数の発光素子を凹部１１８の底面にてリードフレーム１００の上に実装し、更にリードフレーム１００を凹部１１８の側壁面にも広く形成（望ましくは側壁面の５０％以上９５％以下）する。なおリードフレーム１００の側壁に占める面積割合が５０％未満（すなわち放熱樹脂１０２の割合が５０％以上）の場合、リードフレーム１００による熱伝導に影響し、リードフレーム１００表面による光反射量を減らす可能性がある。また９５％を超えた（つまり側面における放熱樹脂１０２の露出割合が５％未満となった）場合、すなわちリードフレーム１００の間隔を狭くした場合、短絡する可能性が高くなる。また金属基板１１４としては、熱伝導の良いアルミニウム、銅またはそれらを主成分とする合金が望ましい。
【００４０】
なおＣ面部１１０は、凹部１１８の側面で反射面を兼用するリードフレーム１００の部分には形成しない。これはＣ面部１１０の表面は放熱樹脂１０２となるためである。一方、ＬＥＤ１０８から放射される光を反射する場合、放熱樹脂１０２に比べ、リードフレーム１００の方が、容易に光反射率を高めることができる。そのため凹部１１８の側面で、ＬＥＤ１０８から放射される光を反射する部分のリードフレーム１００には、Ｃ面部１１０を形成する必要はない。
【００４１】
なお、凹部１１８が形成された金属基板１１４とリードフレーム１００の間に形成された放熱樹脂１０２の厚みは５０ミクロン以上５００ミクロン以下が望ましい。また更には１００ミクロン以上３００ミクロン以下が望ましい。絶縁層の厚みが５０ミクロン以下の場合、金属基板１１４とリードフレーム１００の間の絶縁性が低下し、信頼性に影響を与える場合がある。またその厚みが５００ミクロンを超えると、リードフレーム１００から金属基板１１４への熱伝導性（放熱性）を低下させ品質（発光特性）に影響を与える場合がある。
【００４２】
また絶縁層の厚みバラツキは、２００ミクロン以下（更には１００ミクロン以下）が望ましい。図１（Ｂ）で示すように、実施の形態１では金属基板１１４に凹部１１８を形成することで、リードフレーム１００と金属基板１１４の間を絶縁する放熱樹脂１０２の厚みの薄層化及び均一化が可能となる。一方、リードフレーム１００と金属基板１１４に挟まれた放熱樹脂１０２の厚みバラツキ（あるいは厚み差）が２００ミクロン以上と大きくなった場合、リードフレーム１００から金属基板１１４への熱伝導性（放熱性）に影響を与え、品質（発光特性）を低下させる可能性がある。
【００４３】
なお凹部１１８の形状は、底部に向かうにしたがって狭くなる形状が望ましい。これは光の反射効率を高めるためである。
【００４４】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２としてＣ面部の効果について図３〜図４を用いて説明する。図３と図４は、それぞれＣ面部の形状を説明する断面図である。
【００４５】
図３（Ａ）は、金属基板１１４に凹部１１８を形成せず、リードフレーム１００にＣ面部１１０を形成していない状態を示す断面図である。図３（Ａ）のように、金属基板１１４に凹部１１８を形成していない場合、凹状に曲げられたリードフレーム１００の底部では、放熱樹脂１０２の厚みが薄いために放熱性が高い。一方、凹部１１８ではない部分は、金属基板１１４とリードフレーム１００の距離が遠い分、放熱性に影響を与えることになる。
【００４６】
一方、図３（Ｂ）のように、金属基板１１４も、リードフレーム１００と同様に凹ませることによって、放熱樹脂１０２の厚みを全面にわたって薄く均一にできるため、放熱性を高めることができる。
【００４７】
また図３（Ｃ）は、Ｃ面部１１０の角度を説明する断面図である。図３（Ｃ）において、リードフレーム１００の端部にはＣ面部１１０が形成されている。そしてＣ面部１１０の角度は、補助線１０７で示すように、それぞれθ１、θ２、θ３で示している。ここでＣ面部１１０を形成する部分の角度θ（図３（Ｃ）ではθ１〜θ３で示している）は、１０度以上６０度以下が望ましい。角度θが１０度未満の場合、角度が小さすぎて、放熱樹脂１０２からのリードフレーム１００の剥離防止効果が得られない場合がある。また角度θが６０度を超えると、後述する図５〜図６で説明するプレス工程において、リードフレーム１００の表面部分まで放熱樹脂１０２が回り込んでしまう可能性がある。
【００４８】
なお、前述の図１、図２で説明したように、Ｃ面部１１０は必ずしも両側に形成する必要が無いということは言うまでもない。
【００４９】
図４は、両側にＣ面部１１０を設けた際のＣ面部１１０の大きさを説明する断面図であり、１２０はバリである。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）において、補助線１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃによって示される矢印１０４ｅ、１０４ｆ、１０４ｇの長さが、Ｃ面部１１０の大きさに相当する。ここでＣ面部１１０の大きさは、リードフレーム１００の厚みの０．１倍以上、１．５倍以下が望ましい。Ｃ面部１１０の大きさがリードフレームの厚みの０．１倍未満の場合、Ｃ面部１１０の効果が得られない場合がある。またＣ面部の大きさがリードフレーム１００の厚みの１．５倍を超えると、例えば図４（Ｂ）のようにＣ面部が、リードフレーム１００の裏面まで届き、場合によってリードフレーム１００の金属基板１１４側（図４において金属基板１１４は図示していない）にバリ１２０を形成する場合がある。このようにリードフレーム１００のＣ面部１１０にバリ１２０が発生した場合、リードフレーム１００と金属基板１１４の絶縁性や放熱樹脂１０２の薄層化を困難にする影響を与える可能性がある。
【００５０】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３における発光モジュールの一例について、図５を用いて説明する。図５は実施の形態３における発光モジュールの断面図である。図５において、１２２はレンズである。図５（Ａ）は、透明樹脂１１２をレンズ状に加工した場合、図５（Ｂ）は透明樹脂１１２の上にレンズ１２２を実装した場合の発光モジュールを示している。
【００５１】
図５（Ａ）、（Ｂ）において矢印１０４ｈは、ＬＥＤ１０８から放射された光の方向を示すものである。図５（Ａ）に示すように、ＬＥＤ１０８から放射された光は、矢印１０４ｈに示すように、リードフレーム１００の凹部１１８（もしくは凹部１１８を構成する壁面）で反射され、外部へと導かれる。なおここで、リードフレーム１００の表面処理の高光反射率化処理を行っておくことで、光の反射率を高められる。表面処理は、金やニッケルより銀の方が望ましい。これは銀の方が光の反射率が高いためである。また表面処理は光沢処理、無光沢処理（梨地処理等）を問わない。光沢がなくとも、銀等の反射率の高い部材を使うことで反射率を高められる。なお高光反射率化処理は、少なくともリードフレーム１００の凹部１１８を形成する部分以上の広い領域が望ましい。更に、凹部１１８以外のリードフレーム１００には、半導体やチップ部品等を実装するために、半田濡れ性を高める処理を行っておくことが望ましい。こうした処理によって、リードフレーム１００の自然酸化も防止できる。
【００５２】
なお、凹部１１８を形成する側面の面積の５０％以上９５％以下をリードフレーム１００とすることが望ましい。なお、放熱樹脂１０２は白色等の光反射率の高い色にすることが望ましい。しかし放熱樹脂１０２を白色にした場合でも、リードフレーム１００の方が、光反射率が高くなる場合がある。この場合、リードフレームの面積が５０％未満の場合、側面における光反射は放熱樹脂１０２が主となり、発光モジュールの発光効率（発光特性）に影響を与える場合がある。またリードフレームの占める割合が９５％以上となった場合、リードフレーム１００の加工が難しくなり作製できなくなる場合がある。
【００５３】
なおレンズ１２２の大きさは図５（Ｂ）に示すように凹部１１８の幅と同等、もしくはより大きくすることが望ましい。レンズ１２２の大きさを大きめにすることで、レンズ１２２を実装した時の遊び部分が大きくできるため、光学的な位置合わせが容易にできる。特にリードフレーム１００を、実施の形態３で説明するように金型成型することで、リードフレーム１００の加工精度（特に凹部１１８の底部と、凹部１１８以外の平面との平行度）が高められる。そのためＬＥＤ１０８を凹部１１８の底部に、レンズ１２２を凹部１１８の周囲を覆うようにセットしただけで、光軸を高精度に合わせることができる。
【００５４】
なお凹部１１８に実装する発光素子は、少なくとも１種類以上の異なる発光色を有する発光素子であることが望ましい。異なる発光色を有する複数個のＬＥＤ１０８を使うことで演色性を高められ、一つの凹部１１８の中にこれらを複数個高密度で実装することで互いの混色性を高められる。また複数個の発光素子の内、１個以上の発光色を白色とすることもできる。このように実施の形態３の構成では、その優れた放熱性を生かすことで、発光効率が温度の影響を受けやすい（あるいは影響の程度が異なる）ＬＥＤ１０８であっても、温度の影響を受けにくい。また発光モジュール自体の温度が上昇した場合でも、リードフレーム１００を介して個別にＬＥＤ１０８を電気的に制御することができることは言うまでもない。
【００５５】
（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４における発光モジュールの製造方法の一例について説明する。
【００５６】
図６、図７は本実施の形態４における発光モジュールの製造方法の一例を示す断面図である。なお、図６、図７では両側にＣ面部１１０を形成した場合で説明しているが、片側に設けた場合でもほぼ同様である。
【００５７】
図６において、１２４ａ、１２４ｂは金型、１２６は汚れ防止フィルムである。まず所定の金属板を、プレス等を用いて所定形状に打抜き、これをリードフレーム１００とする。この時、リードフレーム１００の一部に、Ｃ面部１１０を形成する。そして図６に示すように、リードフレーム１００の下に未硬化状態の放熱樹脂１０２や、凹部１１８が形成された金属基板１１４をセットする。そしてこれら部材を位置決めした状態で、金型１２４ａ、１２４ｂの間にセットする。次にプレス装置（図４には図示していない）によって、金型１２４ａ、１２４ｂを矢印１０４ｉの方向に動かすことにより、リードフレーム１００が放熱樹脂１０２に押し付けられ、そして所定温度で放熱樹脂１０２を加熱硬化する。また図６に示すように、リードフレーム１００と、金型１２４ａの間に汚れ防止フィルム１２６をセットしておくことが望ましい。また汚れ防止フィルム１２６は、例えば不織布等のようにある程度の空気透過性があるフィルム状の弾性体（もしくは圧縮可能な部材）を使うことが望ましい。こうすることで、リードフレーム１００を、金型１２４ａ、１２４ｂを用いて、放熱樹脂１０２の中に押し付けた際、矢印１０４ｊで示すように空気が抜けやすくなり（汚れ防止フィルム１２６を介して、空気が抜ける）、リードフレーム１００と放熱樹脂１０２の界面、あるいは金属基板１１４と放熱樹脂１０２の界面に、放熱性を低下させる要因となる空気残りの発生を防止できる。更にリードフレーム１００をプレスした際、リードフレーム１００が汚れ防止フィルム１２６に喰い込むために、Ｃ面部１１０に放熱樹脂１０２を回り込ませた後、リードフレーム１００の実装面まで回り込むことを防止できる。
【００５８】
図７は、プレス加工が終了した後の断面図である。図７に示すように、金型１２４ａ、１２４ｂを矢印１０４ｋの方向に動かすことで、発光モジュールが完成する（なお図７の状態では、まだＬＥＤ１０８等は実装されていない）。そして図７の発光モジュールに、ＬＥＤ１０８を実装し、更に樹脂（透明樹脂）１１２でカバーすることで、図１に示したような発光モジュールが完成する。なお、バリ１２０はプレス加工時に除去して無くせるが、必要な場合、プレス後も残すことができる。
【００５９】
次に、絶縁材料について更に詳しく説明する。放熱樹脂１０２は、フィラーと樹脂から構成されている。なおフィラーとしては、無機フィラーが望ましい。無機フィラーとしては、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4、及びＡｌＮからなる群から選択される少なくとも一種を含む一つを有することが望ましい。なお無機フィラーを用いると、放熱性を高められるが、特にＭｇＯを用いると線熱膨張係数を大きくできる。またＳｉＯ2を用いると誘電率を小さくでき、ＢＮを用いると線熱膨張係数を小さくできる。こうして放熱樹脂１０２としての熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上で１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下のものを形成することができる。なお、熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満の場合は、発光モジュールの放熱性を低下させる影響を与える。また熱伝導率を１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）より高くしようとした場合は、フィラー量を増やす必要があり、プレス時の加工性を低下させる影響を与える場合がある。
【００６０】
また樹脂としては、熱硬化性樹脂を用いることが望ましく、具体的にはエポキシ樹脂、フェノール樹脂、及びイソシアネート樹脂からなる群から選択される少なくとも一種を含むことが望ましい。
【００６１】
なお無機フィラーは略球形状で、その直径は０．１〜１００ミクロンであるが、粒径が小さいほど樹脂への充填率を向上することができる。そのため放熱樹脂１０２における無機フィラーの充填量（もしくは含有率）は、熱伝導率を上げるために７０〜９５重量％と高濃度に充填している。特に、本実施の形態では、無機フィラーは、平均粒径３ミクロンと平均粒径１２ミクロンの２種類のＡｌ2Ｏ3を混合したものを用いている。この大小２種類の粒径のＡｌ2Ｏ3を用いることによって、大きな粒径のＡｌ2Ｏ3の隙間に小さな粒径のＡｌ2Ｏ3を充填できるので、Ａｌ2Ｏ3を９０重量％近くまで高濃度に充填できるのである。この結果、放熱樹脂１０２の熱伝導率は５Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度となる。なおフィラーの充填率が７０重量％未満の場合、熱伝導性が低下する場合が有る。またフィラーの充填率（もしくは含有率）が９５重量％を超えると、硬化前の放熱樹脂１０２の成型性を低下させる影響を与える場合があり、放熱樹脂１０２とリードフレーム１００の接着性（例えばリードフレーム１００を放熱樹脂１０２に埋め込んだ場合や、その表面に貼り付けた場合）にもそれらの接着性を低下させる影響を与える可能性がある。
【００６２】
なお熱硬化性の絶縁樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびシアネート樹脂の内、少なくとも１種類の樹脂を含んでいる。これらの樹脂は耐熱性や電気絶縁性に優れている。
【００６３】
なお放熱樹脂１０２からなる絶縁体の厚さは、薄くすれば、リードフレーム１００に装着したＬＥＤ１０８に生じる熱を金属基板１１２に伝えやすいが、逆に絶縁耐圧が問題となり、厚すぎると、熱抵抗が大きくなるので、絶縁耐圧と熱抵抗を考慮して最適な厚さに設定すれば良い。
【００６４】
次にリードフレーム１００の材質について説明する。リードフレームの材質としては、銅を主体とする合金が望ましい。これは銅が熱伝導性と導電率が共に優れているためである。またリードフレームとしての加工性や、熱伝導性を高めるためには、リードフレーム１００として銅に、少なくともＳｎ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｐ、Ｆｅ等の群から選択される少なくとも１種類以上の材料とからなる合金を使うことが望ましい。例えばＣｕを主体として、ここにＳｎを加えた、合金（以下、Ｃｕ＋Ｓｎとする）を用いることができる。Ｃｕ＋Ｓｎ合金の場合、例えばＳｎを０．１ｗｔ％以上０．１５ｗｔ％未満添加することで、その軟化温度を４００℃まで高められる。比較のためＳｎ無しの銅（Ｃｕ＞９９．９６ｗｔ％）を用いて、リードフレーム１００を作製したところ、導電率は低いが、でき上がった放熱基板において特に凹部１１８の形成部等に歪が発生する場合があった。そこで詳細に調べたところ、その材料の軟化点が２００℃程度と低いため、後の部品実装時（半田付け時）や、ＬＥＤ１０８の実装後の信頼性確認時（発熱／冷却の繰り返し試験等）に変形する可能性があることが予想された。一方、Ｃｕ＋Ｓｎ＞９９．９６ｗｔ％の銅素材を用いた場合、実装された各種部品や複数個のＬＥＤによる発熱の影響は特に受けなかった。また半田付け性やダイボンド性にも影響が無かった。そこでこの材料の軟化点を測定したところ、４００℃であることが判った。このように、銅を主体として、いくつかの元素を添加することが望ましい。銅に添加する元素として、Ｚｒの場合、０．０１５ｗｔ％以上０．１５ｗｔ％以下の範囲が望ましい。添加量が０．０１５ｗｔ％未満の場合、軟化温度の上昇効果が少ない場合がある。また添加量が０．１５ｗｔ％より多いと電気特性を低下させる影響を与える場合がある。また、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｐ等を添加することでも軟化温度を高くできる。この場合、Ｎｉは０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％未満、Ｓｉは０．０１ｗｔ％以上２ｗｔ％以下、Ｚｎは０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％未満、Ｐは０．００５ｗｔ％以上０．１ｗｔ％未満が望ましい。そしてこれらの元素は、この範囲で単独、もしくは複数を添加することで、銅素材の軟化点を高くできる。なお添加量がここで記載した割合より少ない場合、軟化点の上昇効果が低い場合がある。またここで記載した割合より多い場合、導電率を低下させる可能性がある。同様に、Ｆｅの場合０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下、Ｃｒの場合０．０５ｗｔ％以上１ｗｔ％以下が望ましい。これらの元素の場合も前述の元素と同様である。
【００６５】
なお銅合金の引張り強度は、６００Ｎ／ｍｍ2以下が望ましい。引張り強度が６００Ｎ／ｍｍ2を超える材料の場合、リードフレーム１００の加工性を低下させる影響を与える場合がある。また、こうした引張り強度の高い材料は、その電気抵抗が増加する傾向にあるため、実施の形態１で用いるようなＬＥＤ等の大電流用途には適さない場合がある。一方、引張り強度が６００Ｎ／ｍｍ2以下（更にリードフレーム１００に微細で複雑な加工が必要な場合、望ましくは４００Ｎ／ｍｍ2以下）とすることでスプリングバック（曲げ加工時に必要な角度まで曲げても圧力を除くと反力によってある程度はねかえって元にもどってしまうこと）の発生を抑えられ、凹部１１８の形成精度を高められる。このようにリードフレーム材料としては、Ｃｕを主体とすることで導電率を下げられ、更に柔らかくすることで加工性を高められ、更にリードフレーム１００による放熱効果も高められる。
【００６６】
なお、放熱樹脂１０２から露出しているリードフレーム１００の面（ＬＥＤ１０８や、図示していないが制御用ＩＣやチップ部品等の実装面）に、予め半田付け性を改善するように半田層や錫層を形成しておくことで、ガラエポ基板等に比べて熱容量が大きく半田付けしにくいリードフレーム１００に対して部品実装性を高められると共に、配線としての錆び防止も可能となる。なおリードフレーム１００の放熱樹脂１０２に接する面（もしくは埋め込まれた面）には、半田層は形成しないことが望ましい。このように放熱樹脂１０２と接する面に半田層や錫層を形成すると、半田付け時にこの層が柔らかくなり、リードフレーム１００と放熱樹脂１０２の接着性（もしくは結合強度）を低下させる影響を与える場合がある。なお図１、図２において、半田層や錫層は図示していない。
【００６７】
金属製の金属基板１１４は、熱伝導の良いアルミニウム、銅またはそれらを主成分とする合金からできている。特に、本実施の形態では、金属基板１１４の厚みを１ｍｍとしているが、その厚みはバックライト等の製品仕様に応じて設計できる（なお金属基板１１４の厚みが０．１ｍｍ以下の場合、放熱性や強度的に不足する可能性がある。また金属基板１１４の厚みが５ｍｍを超えると、重量面で不利になる）。金属基板１１４としては、単なる板状のものだけでなく、より放熱性を高めるため、絶縁体を積層した面とは反対側の面に、表面積を広げるためにフィン部（あるいは凹凸部）を形成しても良い。線膨張係数は８×１０-6／℃〜２０×１０-6／℃としており、金属基板１１４やＬＥＤ１０８の線膨張係数に近づけることにより、基板全体の反りや歪を小さくすることができる。またこれらの部品を表面実装する際、互いに熱膨張係数をマッチングさせることは信頼性の面からも重要となる。また金属基板１１４を他の放熱板（図示していない）にネジ止めすることもできる。
【００６８】
またリードフレーム１００としては、銅を主体とした金属板を、少なくともその一部が事前に３次元の凹部形状に打抜かれたものを用いることができる。そしてリードフレーム１００の厚みは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下（更に望ましくは０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下）が望ましい。これはＬＥＤを制御するには大電流（例えば３０Ａ〜１５０Ａの大電流が必要であり、これは駆動するＬＥＤの数によって更に増加する場合もある）が必要であるためである。またリードフレーム１００の肉厚が０．１０ｍｍ未満の場合、薄肉のため、プレス加工が難しくなる場合がある。またリードフレーム１００の肉厚が１ｍｍを超えると、プレス加工による打ち抜き時にパターンの微細化を低下させる影響を与える場合がある。ここでリードフレーム１００の代わりに銅箔（例えば、厚み１０ミクロン以上５０ミクロン以下）を使うことは望ましくない。本発明の場合、ＬＥＤで発生する熱は、リードフレーム１００を通じて広く拡散されることになる。そのためリードフレーム１００の厚みが厚いほど、リードフレーム１００を介しての熱拡散が有効となる。一方、リードフレーム１００の代わりに銅箔を用いた場合、銅箔の厚みがリードフレーム１００に比べて薄い分、熱拡散しにくくなる可能性がある。
【００６９】
次に従来例１として、リードフレーム１００の代わりに、銅箔（厚み１０ミクロン）を用いて、図１に示したようなサンプル試作を試みた。まず市販の銅箔を所定形状にパターニングした後、プレス加工で凹部を加工し、図６のようにして凹部が形成された金属基板１１４と、汚れ防止フィルム１２６の間にセットしようとした。しかしプレス加工した銅箔は柔らかくて、取り扱いが難しかった。
【００７０】
次に従来例２として、銅箔を転写体の上で所定パターンに形成し、凹部１１８を有しない板状の未硬化の放熱樹脂１０２の表面に貼り付けた。そして次にこの板状の未硬化の放熱樹脂１０２を、図６〜図７に示すように、凹部を有する金属基板１１４と汚れ防止フィルム１２６の間にセットし、表面に突起を有する金型１２４ａを用いてプレスしながら加熱し、樹脂硬化させた。こうして放熱樹脂１０２に凹部１１８を形成すると共に、表面に貼り付けた薄い銅箔を放熱樹脂１０２の凹部形状に形成した。そしてこの銅箔の上に、ＬＥＤ１０８を実装し、放熱試験を行った。しかし銅箔はリードフレームに比べて厚みが薄いため、銅箔を介して熱拡散の割合は少なかった。
【００７１】
次に従来例３として、配線形状に打抜いただけのリードフレーム１００（凹状の３次元加工は行っていない、板厚は０．３ｍｍの打抜いただけの曲がっていない状態）を用意し、これを従来例２で用意した板状の未硬化の放熱樹脂１０２の上に貼り付け、図６〜図７に示すようにして、リードフレーム１００の凹部１１８の加工と、放熱樹脂１０２の凹部１１８の加工を同時に行ってみた。しかしリードフレーム１００は硬いため、求めるような凹部１１８の形状に加工することはできなかった。そして、放熱樹脂１０２と同時に凹部１１８を形成するには、銅箔のようにより薄い（より柔らかい）ものを使う必要があることが判った。
【００７２】
一方、実施の形態３の場合、図６、図７に示すように金型１２４ａ、１２４ｂで事前に成型しておいた、寸法形状の安定したリードフレーム１００を用いることになる。そのためリードフレーム１００として、厚みの厚い（例えば０．１ｍｍ〜１．０ｍｍと、銅箔に比べて厚肉で曲がりにくいもの）ものを用いた場合でも、安価に高精度なものを所定の形状（打抜きや３次元的な加工）に加工できる。そしてこうして予め加工成型したリードフレーム１００と放熱樹脂１０２とが一体化することになるため、リードフレーム１００の形状精度が高い状態に保てる。
【００７３】
更に放熱樹脂１０２とリードフレーム１００とを加熱プレスする時の温度プロファイルを工夫することで、放熱樹脂を軟化（粘度低下）でき、リードフレーム１００に対する影響も抑制できる。このようにリードフレーム１００単独の成型工程と、予め成型されたリードフレーム１００と放熱樹脂１０２との成型工程を、別々に分けることによって厚みが厚くて放熱性の優れたリードフレーム１００を使った発光モジュールを安価に形成できる。
【００７４】
更に実施の形態３の場合、ＬＥＤ１０８が実装された凹部１１８の壁面にリードフレーム１００が形成され、この凹部１１８の壁面に形成されるリードフレーム１００は、ＬＥＤ１０８から放射された光を反射させると共に、ＬＥＤ１０８から発生した熱はこの凹部１１８側面を介して、発光モジュール全体に拡散させることができ、発光効率を高めると共に、その放熱効果を更に高められる。このように金属よりなる反射面を、リードフレーム１００が兼用することで、リードフレーム１００と放熱樹脂１０２との接続面積を広げられるため、リードフレーム１００から放熱樹脂１０２へ熱を伝えやすくできる。更に図１等で示したように、金属基板１１４を予め凹部１１８に形成しておくことで、リードフレーム１００と金属基板１１４の間に形成された放熱樹脂１０２の厚みを薄く均一にできるため、リードフレーム１００→放熱樹脂１０２→金属基板１１４への熱伝導性を高められることは言うまでもない。
【００７５】
こうして片面に凹部１１８（第１の凹部に相当）が形成された金属基板１１４と、凹部１１８（第２の凹部に相当）とＣ面１１０が形成された銅を主体とするリードフレーム１００と、前記金属基板１１４と前記リードフレーム１００の間に形成された、無機フィラーと熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物とを含んだ絶縁層である放熱樹脂１０２とを備え、前記リードフレーム１００の外周部の一部が前記絶縁層である放熱樹脂１０２で囲まれ、前記第１の凹部１１８の中に前記絶縁層である放熱樹脂１０２を介して前記第２の凹部１１８が形成され、前記第２の凹部１１８内の前記リードフレーム１００上にＬＥＤ１０８等の発光素子が少なくとも１つの半導体層平面の全面を導電層を介して電気的接続させて１個以上実装されていることを特徴とする発光モジュールを提供する。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
以上のように、本発明にかかる発光モジュールを用いることで、多数個の発光素子を、安定して点灯できるため、液晶ＴＶ等のバックライト以外に、プロジェクター、投光機器等の小型化、高演色化の用途などにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本実施の形態１における発光モジュールを示す上面図及び断面図
【図２】本実施の形態１における放熱メカニズムについて説明する上面図及び断面図
【図３】Ｃ面部の形状を説明する断面図
【図４】Ｃ面部の形状を説明する断面図
【図５】本実施の形態３における発光モジュールの断面図
【図６】本実施の形態４における発光モジュールの製造方法の一例を示す断面図
【図７】本実施の形態４における発光モジュールの製造方法の一例を示す断面図
【図８】発光モジュールの一例を示す断面図
【符号の説明】
【００７８】
１００  リードフレーム
１０２  放熱樹脂
１０２ａ  絶縁層（放熱樹脂）
１０２ｂ  絶縁層
１０４  矢印
１０６  点線
１０８  ＬＥＤ
１０８ａ  ｎ型半導体層
１０８ｂ  ｐ型半導体層
１０９ａ、１０９ｂ  導電層
１１０  Ｃ面部
１１２  透明樹脂
１１４  金属基板
１１６  ヒートシンク
１１８  凹部
１２０  バリ
１２２  レンズ
１２４  金型
１２６  汚れ防止フィルム
【図１】
2007214249.tif 000003
【図２】
2007214249.tif 000004
【図３】
2007214249.tif 000005
【図４】
2007214249.tif 000006
【図５】
2007214249.tif 000007
【図６】
2007214249.tif 000008
【図７】
2007214249.tif 000009
【図８】
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