(57)【要約】【課題】樹脂で封止された半導体発光装置において、封止樹脂が基板から剥離するのを防止する構造を提供する。【解決手段】半導体発光装置は、配線パターンが形成された基板と、基板上に搭載される発光素子と、発光素子を覆う樹脂層と、発光素子の直下に配置され、発光素子が発する熱を放熱する放熱支持台とを備え、放熱支持台は、基板に設けられた穴に嵌合する基部と基板の表面から発光素子側に突出する突出部とを有し、突出部は、基板の表面から放熱支持台上面までの高さ方向の少なくとも一部範囲において、基板の表面に平行な断面の断面積が増加している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンが形成された基板と、前記基板上に搭載される発光素子と、前記発光素子を覆う樹脂層と、前記発光素子の直下に配置され、前記発光素子が発する熱を放熱する放熱支持台とを備え、前記放熱支持台は、前記基板に設けられた穴に嵌合する基部と前記基板の表面から発光素子側に突出する突出部とを有し、前記突出部は、前記基板の表面から前記放熱支持台上面までの高さ方向の少なくとも一部範囲において、前記基板の表面に平行な断面の断面積が増加していることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体発光装置であって、
前記放熱支持台は、側面の少なくとも一部に曲面状の切欠部を有することを特徴とする半導体発光装置。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体発光装置であって、
前記放熱支持台は、側面の少なくとも一部が傾斜面であることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体発光装置であって、
前記放熱支持台は、前記基板を貫通して前記基板と一体化していることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項５】
請求項１に記載の半導体発光装置であって、
前記放熱支持台は、前記基板の表面における前記断面積が、前記素子の底面積と同じかそれ以上であることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の半導体発光装置であって、
前記基板は、底面部と側壁部とを有し、底面部及び側壁部で囲まれる空間に前記発光素子が実装され且つ前記樹脂層が形成されていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の半導体発光装置であって、
前記基板は、平板状であることを特徴とする半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子を樹脂で覆った構造の半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在実用化されている半導体発光装置には、ステムタイプや所謂ＬＥＤパッケージと呼ばれるタイプのものなど種々の形態があるが、いずれも、基板上に実装した半導体発光素子を封止樹脂で覆った構造を有している。封止樹脂は、半導体発光素子を外界から保護するとともに光取出し媒体としても機能するものであり、透明性、耐光性、耐熱性などの性能、さらには基板や発光素子との接着性がよいことが求められる。封止樹脂としては、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂が用いられている。
【０００３】
半導体発光装置において、封止樹脂や基板を劣化させる一因である発光素子からの熱を放熱させることは重要な課題であるが、現在広く用いられている封止樹脂は熱伝導性が良好ではないため、基板側に熱伝導性のよい材料を配置するなどの工夫がなされている。
【０００４】
また特許文献１に記載された技術では、周囲に枠体が固定された基体の中央部を凸部とし、この凸部に発光素子を載置するとともに凸部の周囲を囲むように絶縁性部材を枠体に充填し、さらに絶縁性部材と発光素子の上側を蛍光体含有透光部材で覆った構造の発光素子パッケージが提案されている。この特許文献１に記載された技術では、基体の凸部の周囲に絶縁性部材を配置することによって、発光素子が発する熱を、絶縁性部材を介して枠体に伝達拡散することで放熱性の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４４４３１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体発光装置が置かれる環境は、その用途によって様々であるが、振動する機体に搭載される場合も多い。外部環境による振動は、発光装置自体の発熱に加えて樹脂劣化の原因となる。また、樹脂とパッケージ壁面や基板との接着面に対し振動が加えられることで樹脂が脱落すると、それが、素子配線の断線や素子の載置面からの剥離を引き起こす原因となる。従来の技術では、樹脂とパッケージ壁面との接着性は、専ら樹脂の性質に委ねられ、振動に対する接着性の強化について考慮されていない。
【０００７】
本発明は、振動のある環境に置かれた場合にも、封止樹脂が剥離するのを防止する構造を持つ半導体発光装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明の半導体発光装置は、発光素子が載置される基板の領域に、放熱機能と樹脂に対するアンカー機能とを兼ね備えた放熱支持台を配置したことを特徴とする。
【０００９】
すなわち、本発明の半導体発光装置は、配線パターンが形成された基板と、前記基板上に搭載される発光素子と、前記発光素子を覆う樹脂層と、前記発光素子の直下に配置され、前記発光素子が発する熱を放熱する放熱支持台とを備え、前記放熱支持台は、前記基板に設けられた穴に嵌合する基部と前記基板の表面から発光素子側に突出する突出部とを有し、前記突出部は、前記基板の表面から前記放熱支持台上面までの高さ方向の少なくとも一部範囲において、前記基板の表面に平行な断面の断面積が増加している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、放熱支持台の断面積が上に向かって増加している、即ち、放熱支持台が基板表面から上面に向かって広がる形状を有していることにより、放熱支持台と発光素子を覆って充填される封止樹脂に対し、上に移動するのを食い止める効果すなわちアンカー効果を発揮し、基板底面や側面から樹脂が剥離するのを防止し、それによって配線の断線や発光素子の剥離を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第一実施形態の半導体発光装置の側断面図
【図２】図１の半導体発光装置の上面図
【図３】図１の半導体発光装置の放熱支持台の形状を説明する図
【図４】図１の半導体発光装置の製造工程を示す図
【図５】図１の半導体発光装置の製造工程を示す図
【図６】図１の半導体発光装置の製造工程の変更例を示す側面図
【図７】図１の半導体発光装置の製造工程の変更例を示す上面図
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、放熱支持台の形状の例を示す斜視図
【図９】（ａ）は第二実施形態の半導体発光装置の側断面図、（ｂ）は第三実施形態の半導体発光装置の側断面図
【図１０】第二実施形態の放熱支持台の形状を説明する図
【図１１】第三実施形態の放熱支持台の形状を説明する図
【図１２】第四実施形態の半導体発光装置の側断面図
【図１３】第五実施形態の半導体発光装置の側断面図
【図１４】第六実施形態の半導体発光装置の側断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の半導体発光装置の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１３】
＜第一実施形態＞
本実施形態は、本発明を所謂ＬＥＤパッケージと呼ばれる半導体発光装置に適用した例である。この半導体発光装置は、基本的な構成として、図１に示すように、底面部１１と側壁部１２とを有するパッケージ基板（以下、単に基板ともいう）１０と、基板１０の底面部１１の中央に配置された放熱支持台２０と、放熱支持台２０の上面に固定される半導体発光素子３０と、基板１０に充填されたモールド樹脂４０とを備える。なお以下の説明において、本実施形態の半導体発光装置について、基板１０の底面側を下側、モールド樹脂４０側を上側とする。基板１０の底面部１１と側壁部１２で囲まれる空間が、発光素子が実装され、モールド樹脂によって封止される空間（以下、実装空間という）である。
【００１４】
基板１０を構成する材料は特に限定されないが、アルミナ、窒化アルミニウム等のセラミックスやガラスとセラミックスの複合体などを使用することができる。また基板１０の底面部１１の中央には、その上面から底面に貫通する貫通孔１０ａが形成されており、この貫通孔１０ａに放熱支持台２０が固定される。
【００１５】
基板１０は、例えば、グリーンシートと呼ばれるセラミックシートを積層して製造されたもので、裏面に電極パターンが形成されるとともに、その厚み方向（積層方向）と直交する方向に形成されたビアに電極用の導電材料が充填され、裏面の電極パターンと上面の電極を電気的に接続している。
【００１６】
例えば基板１０を構成する材料がセラミックス或いはセラミックス複合体の場合、焼成後の硬度が極めて高いため、スルーホール等の加工が困難であるが、焼成前の加工しやすいグリーンシートを重ねて焼成する技術（ＬＴＣＣ：Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃｓ）を用いることにより、電極用のスルーホールや貫通孔１０ａを持つ基板パッケージを作製することができる。
【００１７】
基板パッケージ１０の形状は、限定されないが、本実施形態では、上面が開放された直方体の筐状であり、図２に示すように、上面から見た形状が四角形である。
【００１８】
放熱支持台２０は、半導体発光素子３０が発する熱を放熱するとともに、後述するモールド樹脂４０が基板１０から剥離するのを防止する機能（アンカー効果）を持つもので、前者の機能を発揮させるために、熱伝導性のよい材料からなる。具体的には、銅やアルミニウムなどの金属などを用いることができる。
【００１９】
放熱支持台２０は、貫通孔１０ａに嵌合する基部２１と、基板１０の底面の表面から突出する突出部２２とからなり、両者は連続した一つの材料から構成されている。放熱支持台２０の形状は、概ね、貫通孔１０ａの形状に合わせた柱状であるが、突出部２２はその基板１０の底面に平行な断面の面積が、下から上に向かって増加する領域を有している。即ち、放熱支持台２０を図１に示すように側面から見た場合、突出部２２の側面は、内側に曲面状の切欠部が形成され、上側に向かって突出部２２の幅が広がる領域を有している。このように突出部２２が基部２１に対し上側が広がる形状を有していることにより、放熱支持台２０は、それを覆って形成されるモールド樹脂４０が剥がれるのを防止する効果、すなわちアンカー効果を奏することができる。
【００２０】
また放熱支持台２０は側面が曲面状に凹んでいるので、硬化前のモールド樹脂を基板１０内に充填する際に空気の巻き込みを防止するとともに、樹脂内に気泡が含まれたとしても気泡を側面の凹み部分に留めることなく上面から逃がすことができる。
【００２１】
上述した効果を得るための、突出部２２の側面形状を、図３を参照して、詳細に説明する。図３は突出部２２を図２のＡ−Ａ線で切断した側断面図である。図示するように、放熱支持台２０の基部２１は、発光素子３０の幅Ｄとほぼ同じ幅Ｗ１の柱状である。それに続く突出部２２は、幅がＷ１より大きい幅Ｗ２の柱状体の下側に曲面状の切欠部２０ｃを形成した形状を有し、基板１０の表面における幅は基部２１の幅Ｗ１と一致している。突出部２２の上面の幅Ｗ２は、Ｗ２＞Ｗ１であれば特に限定されないが、確実なアンカー効果を得るためには、Ｗ２≧１．５×Ｗ１程度であることが好ましい。一方、発光素子３０とワイヤボンディングされる基板１０表面の電極パッドの位置や、放熱支持台２０に搭載された発光素子３０を基板１０にワイヤボンディングする際の作業性などの観点からは、Ｗ２≦３×Ｗ１であることが好ましい。つまり基部２１の柱状体から横に張り出した部分の幅Ｗ３（Ｗ３＝（Ｗ２−Ｗ１）／２）は、好ましくは、表面における幅Ｗ１の０．１２５倍以上、1倍以下であり、０．５倍程度が最も好ましい。このような範囲とすることにより、ワイヤボンディングする際の支障がなく、且つモールド樹脂４０に対するアンカー効果を与えることができる。
【００２２】
一方、切欠部２０ｃの高さとの関係では、張り出し部分の幅Ｗ３が大きすぎると、切欠部２０ｃが曲面状であっても、樹脂内に含まれる気泡を逃がしにくくなるため、張り出し部分の幅Ｗ３は切欠部２０ｃの高さｈと同程度かそれ以下であることが好ましい。切欠部２０ｃの高さｈは、突出部２２の高さＨと発光素子３０の厚みＴとの合計が、基板１０の実装空間の深さＬ（図１）の半分程度かそれ以下であることが好ましい。なお突出部２２の切欠部２０ｃの上端から突出部２２上面までの厚み（Ｈ−ｈ)は、切欠部２０ｃを作製する際の加工精度に依存し、特に限定されない。
【００２３】
以上のことを総合すると、アンカー効果、気泡溜まり防止効果及びワイヤボンディング作業性などをすべて満たす突出部２２の形状の好適な条件は、次式のとおりである。
（０．１２５×Ｗ１）≦Ｗ３≦（１×Ｗ１）
Ｗ３≦ｈ＜（（Ｌ／２）−Ｔ）
【００２４】
上述の通り基部２１の幅Ｗ１は、良好な放熱性を得るために発光素子の幅Ｄと同程度以上とすることが好ましいが、幅Ｄが比較的大きな発光素子を用いる場合には、幅Ｗ１を発光素子の幅Ｄよりも小さくして上述した式を満たすようにしてもよい。
【００２５】
発光素子３０は、半導体発光装置の用途に応じて、所定の波長範囲の光を発する半導体素子であり、上記のような形状を持つ放熱支持台２０の上面に耐熱性接着剤を介して固定される。発光素子３０が発する光は、特に限定されず、例えば殺菌や滅菌に用いられる発光波長約２００〜３５０ｎｍの深紫外光、波長３５０ｎｍ以上の紫外〜可視光などが含まれる。本実施形態の発光装置は、発光素子３０が発する光自体を発光装置の出射光として利用するものの他、例えばモールド樹脂中に含有せしめた蛍光体が発光素子３０からの光によって発する光も利用するものも含まれる。
【００２６】
また発光素子３０には、上面に２つの電極部が形成されたフェイスアップタイプやフリップチップタイプ、裏面に電極が形成されサブマウント基板上に搭載されたサブマウント基板付の発光素子など種々の形態の素子があるが、本実施形態では、基板１０底面に形成された電極に電気的接続できる構造のものであれば、特に限定されず種々のタイプを使用することができる。なお図１では、フェイスアップタイプの発光素子３０を例示している。サブマウント基板付の発光素子３０は、表面に電極パターンが形成されたサブマウント基板に発光素子３０を金バンプ等の導電性接合材料で実装した発光素子であり、サブマウント基板上に形成された電極と基板パッケージ１０底面に形成された電極とがボンディングワイヤ５０によって接続される。
【００２７】
モールド樹脂４０は、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの透光性が高く耐熱性のある材料からなる。また前述したように発光素子３０からの光を波長変換する材料、例えば蛍光体を含んでいてもよい。蛍光体は、発光素子３０が発する光及び半導体発光装置に求められる光の波長によって適宜選択され、ＹＡＧ系、ＳｉＡｌＯＮ系など公知の蛍光体を用いることができる。蛍光体は、通常、粒子の状態でモールド樹脂４０に添加されるが、それに限定されない。
【００２８】
以上、本実施形態の半導体発光装置（ＬＥＤパッケージ）を構成する各要素について説明したが、本実施形態の半導体発光装置は上述した要素の他に、用途に応じて付属の部品や部材が追加される場合もあるが、それらは公知のＬＥＤパッケージと同様であり、ここでは説明を省略する。
【００２９】
次に本実施形態の半導体発光装置の製造方法の一例を、図４及び図５に示す工程説明図を参照しながら説明する。
【００３０】
まずパッケージ基板１０を作製する。基板は、例えば、図示はしないが、複数枚のグリーンシートを積層し焼成することより作製する。この際、基板パッケージの底面部を構成するグリーンシートに、電極用ビアと貫通孔のための穴を形成する。貫通孔用の穴は、焼成後に形成される貫通孔が、放熱支持台２０の基部２１と同じ形状／サイズとなるように設計される。さらにグリーンシートに銅、銀、タングステンなどの金属を用いて、電極取出し用の導体パターン１１０を形成する。このとき、貫通孔用の穴あるいはその周囲に、放熱支持台を貫通孔に固定するための銀ロウ付け用の導体パターン１１０を形成する。基板パッケージの側壁部用には、モールド樹脂が充填される空間に相当する部分が開口となった枠だけのグリーンシートを用いる。
【００３１】
穴及び導体パターンを形成したグリーンシート及び枠体だけのグリーンシートを積層し、９００℃付近の高温で焼成し、セラミック基板を作製する。次いで電極取出し用及び銀ロウ付け用の各導体パターンに金めっき１２０を施し、パッケージ基板１０を完成する（図４：Ｓ４０１）。
【００３２】
パッケージ基板１０とは別に、放熱支持台２０を作製する（Ｓ４０２）。放熱支持台は、銅、アルミニウム等の金属を用いて、切削、鋳造或いは鍛造などの公知の方法で作製することができ、図３を用いて説明したような形状、サイズとする。
【００３３】
工程Ｓ４０１で作成したパッケージ基板１０の、金メッキされた銀ロウ付け用導体パターンに銀ロウ材料１３０を配置した後、工程Ｓ４０２で作製した放熱支持台を貫通孔１０ａに嵌めこみ、銀ロウを加熱溶融して放熱支持台２０を基板１０に固定する（Ｓ４０３）。上述した導体パターン１１０、金めっき１２０及び銀ロウ材料１３０で構成される放熱支持台固定部１５０の詳細を図４中に部分拡大図として示す。
【００３４】
その後、図５に示すように、放熱支持台２０の突出部２２上面に発光素子３０、ここではフェイスアップ素子をシリコーン系接着剤（ダイアタッチ剤）等で接着・硬化して固定した後、その表面の電極を基板１０の給電パッドにボンディングワイヤ５０で電気的に接続する（Ｓ４０４）。最後に、基板１０の側壁部で囲まれた空間に硬化前の樹脂を注入し、発光素子３０及びボンディングワイヤ５０を覆った後、樹脂を加熱或いはＵＶ照射により硬化する（Ｓ４０５）。以上の工程により図１に示すＬＥＤパッケージが製造される。
【００３５】
なお上述した製造方法では、発光素子３０と基板１０との電気的接続を、ワイヤボンディングによって行う場合を示したが、発光素子３０がフリップチップタイプの場合には、アレイ状に並んだバンプと呼ばれる突起状の端子によって接続してもよい。また裏面が金などでメタライズされているサブマウント基板に実装された発光素子の場合には、Ａｕ−Ｓｎ共晶による接合も可能である。
【００３６】
また上述した製造方法では、単独のＬＥＤパッケージを作製する場合を示したが、図示する基板を底面に沿って一又は二方向に配列した大きさのグリーンシートを用いて、複数のＬＥＤパッケージを製造することも可能である。複数のＬＥＤパッケージを形成した場合、複数個並んだ基板を分割して所望の大きさのＬＥＤパッケージを製造することが可能である。
【００３７】
また図４では、放熱支持台を固定するために基板１０に形成した貫通孔内に銀ロウ付けを行う場合を示したが、貫通孔１０ａの周囲に銀ロウ付けを行ってもよい。その場合は、グリーンシートに導体パターンを形成する工程で、図６及び図７に示すように、貫通孔１０ａの周囲に導体パターン１１０を形成し、グリーンシート焼成後にこの導体パターンにも金めっき１２０を施す（Ｓ５０１、Ｓ５０２）。放熱支持台の取付工程では、貫通孔１０ａの周囲の金めっき部分に銀ロウ材１３０を配置した後、放熱支持台を貫通孔１０ａに取り付け、銀ロウを加熱溶融する（Ｓ５０３）。上述した導体パターン１１０、金めっき１２０及び銀ロウ材料１３０で構成される放熱支持台固定部１５０の詳細を図６中に部分拡大図として示す。なお図６では、貫通孔１０ａ周囲の銀ロウ付けを基板１０の上面側で行ったが、下面側でもよいし、両面側でもよい。銀ロウとして箔を使用する場合には、貫通孔に銀ロウを配置するのは難しいが、この方法を採ることにより容易に銀ロウ付けを行うことができる。なお、この製造方法による場合、放熱支持台に突起部を設け、当該突起部と基板１０との間に放熱支持台固定部１５０を挟み込む構造が好ましい。
【００３８】
以上、図４〜図７を参照して、本実施形態の半導体発光装置の製造例を説明したが、本実施形態の半導体発光装置の製造方法は図示するものに限定されない。また上記製造方法で例示した材料や数値は一例であって、本実施形態を限定するものではない。また半導体発光装置の形状として、パッケージ基板の形状が直方体である場合を例示したが、円筒状や四角形以外の多角形の柱状体であってもよい。
【００３９】
放熱支持台２０についても、同様に種々の変更が可能である。図８に変形例を示す。図８（ａ）、（ｂ）は、それぞれ上面の形状が四角形であるが、（ａ）の放熱支持台２０は４つの側面全部に曲面状の切欠部を形成したもの、（ｂ）は２つの側面のみ曲面状の切欠部を形成したものである。また（ｃ）は上面及び底面の形状が円形の放熱支持台２０である。その他、放熱支持台２０の上面の形状は、多角形や星型などに適宜形成することが出来る。
【００４０】
本実施形態によれば、半導体発光素子を固定する放熱支持台を、基板表面から突出させるとともに基板側で径が小さくなるように曲面状切欠き部を設けたことにより、樹脂充填時に気泡が溜まることがなく、且つ硬化後のモールド樹脂に対しアンカー効果を与え、モールド樹脂がパッケージ基板から剥離するのを防止することができる。これにより半導体発光装置の安定した駆動が可能となる。
【００４１】
＜第二実施形態＞
本実施形態の半導体発光装置においても、半導体発光素子を固定するための放熱支持台を基板中央部に設けたこと、放熱支持台が基板から突出する凸部を有することは第一実施形態と同様である。ただし本実施形態の半導体発光素子は、放熱支持台の凸部の形状が第一実施形態とは異なる。
【００４２】
以下、図９（ａ）及び図１０を参照して本実施形態の半導体発光素子について説明するが、図９（ａ）及び図１０において図１と同じ要素は同じ符号で示し、重複する説明は省略する。
【００４３】
本実施形態の放熱支持台２０は、図９（ａ）に示すように、基板１０の貫通孔１０ａに嵌合する基部２１と基板１０の表面から突出する突出部２２とを有する。突出部２２は、側面がテーパ状（傾斜面）になっており、その幅が基板１０表面の位置で最も小さく、半導体素子３０が固定される上面で最も大きい。このような放熱支持台２０も、第一実施形態の曲面状切欠部を設けた放熱支持台と同様に、気泡溜まりを防止する効果と樹脂に対するアンカー効果を持つ。以下、これら効果を得るために好適な形状を、図１０を参照して説明する。
【００４４】
放熱支持台２０の、基板表面における幅をＷ１、上面の幅をＷ２、突出部２２の高さをｈ２、としたとき、まず幅Ｗ１は、放熱特性の点で、発光素子３０の底面の幅Ｄ（図３）と同程度であることが好ましい。また凸部２０の高さｈ２は、発光素子３０とボンディングワイヤ５０を確実にモールド樹脂で封止するため、発光素子の厚みとの合計が、基板側壁部の高さ即ちパッケージ基板１０の実装空間の高さＬ（図１）の半分程度であることが好ましい。
【００４５】
次に放熱支持台２０の、基板表面における幅Ｗ１と上面の幅Ｗ２との差（Ｗ２−Ｗ１）の１／２（張り出し部の幅）をＷ３とするとき、突出部２２の高さｈ２と張り出し部の幅Ｗ３で決まる凸部傾斜面の傾斜角度θは、小さいほどアンカー効果が高く、大きいほど気泡溜まりを防止する効果が高い。具体的には、θは４０度以上、７０度以下が好ましく、４５度以上６０度以下がより好ましい。従って、放熱支持台２０の設計に際しては、基板１０の実装空間の高さＬから突出部２２の高さｈ２が決まり、また基部２１の幅Ｗ１が決まれば、凸部傾斜面の傾斜角度θが適切な範囲となるように、その上面の幅Ｗ２を決めればよい。なお上面の幅Ｗ２については、基板１０の電極パッドの位置やワイヤボンディング時の作業性を考慮した制限があることは第一実施形態と同様である。
【００４６】
本実施形態の半導体発光装置も、放熱支持台２０及びその他の要素は同様の材料を用いることができ、また第一実施形態の半導体発光装置と同様の方法で製造することができる。本実施形態及び以下の実施形態において、基板１０の貫通孔１０ａの孔内或いは周囲に設けられる放熱支持台固定部の構造や位置についても、図示は省略するが第一実施形態の半導体発光装置と同様である。
【００４７】
＜第三実施形態＞
第二実施形態の半導体発光装置においては、基板１０の貫通孔１０ａと放熱支持台２０の基部２１の径が一定であったが、本実施形態では、放熱支持台２０の側面が、底面から上面までテーパ状（一様な傾斜面）である点が第二実施形態と異なる。その他の構成は第二実施形態と同様であり、以下、異なる点を説明する。
【００４８】
本実施形態の半導体発光装置は、図９（ｂ）及び図１１に示すように、基板１０の中央に、下に向かって径（幅）が小さくなるテーパ状の貫通孔１０ａが形成されており、このテーパ状貫通孔１０ａに、側面が傾斜面である放熱支持台２０が取り付けられている。放熱支持台２０の上面に発光素子３０が固定され、基板１０にワイヤボンディングされた後、モールド樹脂４０で封止されていることは第一及び第二実施形態と同様である。
【００４９】
本実施形態の放熱支持台２０の傾斜面の角度Θは、第二実施形態の放熱支持台２０（突出部２２）の、基板１０の底面部表面からの傾斜角度θと同様に、底面部表面から放熱支持台上面までの高さｈ２と、基板表面における幅Ｗと上面の幅Ｗ２との差（Ｗ２−Ｗ）の１／２（Ｗ３＝（Ｗ２−Ｗ）／２）との関係で決まる。放熱支持台２０のアンカー効果を高めるためには、傾斜角度Θが小さいほうがよく、気泡溜まりを確実に防止するためには、傾斜角度Θはある程度大きいほうがよいと言える。しかし本実施形態では、傾斜面は放熱支持台２０の下面まで連続しているため、傾斜角度が小さくなると、放熱支持台２０上面の幅Ｗ２に対し、放熱支持台２０の下面の幅Ｗ１が小さくなり、即ち下面の面積が小さくなり放熱効果が低下する。従って本実施形態の放熱支持台２０の設計に際しては、基板１０の底面部１１の厚みと基板１０から突出する放熱支持台２０の突出部２２の高さｈ２とから放熱支持台２０の高さを決定した後、放熱効果を確保できる放熱支持台２０のボリューム或いは下面の幅Ｗ１を決定し、さらにアンカー効果と気泡溜まり防止効果が得られる範囲の傾斜角度Θを決めればよい。
【００５０】
本実施形態の半導体発光装置の製造方法も、第一或いは第二実施形態の製造方法とほぼ同じであるが、本実施形態では、パッケージ基板１０を作製する際に、例えば、材料となるグリーンシートに穿設する貫通孔用穴のサイズを下から上に向かって大きくなるように設計し、積層して焼成した後にテーパ状貫通孔１０ａを持つ基板とする。また放熱支持台としては、貫通孔１０ａの形状に合わせて、例えば四角錐台の部品を用意する。この放熱支持台を貫通孔１０ａに銀ロウ付けによって固定すること、及びその後の工程は第一実施形態と同様である。
【００５１】
＜第四実施形態＞
第１〜第三実施形態では、本発明をＬＥＤパッケージ型の発光装置に適用した実施形態を説明したが、以下、基板がフラットであって側壁部を持たないＬＥＤチップタイプの発光装置に適用した実施形態を説明する。
【００５２】
図１２に示すように、第四実施形態の発光装置は、トランスファー成形（モールド成形）により発光素子を実装した基板を樹脂で封止したもので、導体パターン１１０が形成された基板１０と、基板１０の貫通孔１０ａに固定された放熱支持台２０と、放熱支持台２０の上に固定された半導体発光素子３０と、発光素子３０と基板１０上の導体パターンを電気的に接続するボンディングワイヤ５０と、放熱支持台２０、発光素子３０及びボンディングワイヤ５０を含む基板上面を覆うモールド樹脂４０と、を備えている。
【００５３】
本実施形態の発光装置を構成する各部材は、基板１０が平板状であることを除き、材料やタイプは第一実施形態と同様であり、説明を省略する。基板１０には側壁部とそれによって形成される空間がないため、モールド樹脂４０は金型を用いたトランスファー成型によって基板１０上に設けられている。
【００５４】
本実施形態の発光装置においても、放熱支持台２０は基部２１と突出部２２とからなり、基部２１は、基板１０に形成された貫通孔１０ａに銀ロウ等により固定されている。基板上面から突出した部分である突出部２２は、第一実施形態と同様に基板上面における幅が高さ方向の上に向かって変化し、発光素子３０が搭載される上面（素子搭載面）の幅が最も広い。すなわち柱状の突出部２２として見たとき、その側面に曲面状の切欠部２０ｃが設けられている。この形状により、第一実施形態と同様に、基板１０上面を封止する樹脂に対しアンカー効果を与え、樹脂４０が基板１０から剥がれるのを防止する。
【００５５】
放熱支持台２０の基板上面における幅（Ｗ１）と素子搭載面の幅（Ｗ２）との関係や切欠部１１ｃの形状については第一実施形態と同様に設計することができる。
【００５６】
本実施形態の発光装置は、樹脂の封止工程を除き、第一〜第三実施形態の発光装置と同様の工程で製造することができ、放熱支持台２０の基板１０への固定も、貫通孔１０ａに銀ロウやメッキ等で固定する方法、基板上面で銀ロウ付けする方法のいずれを採用してもよい。
【００５７】
＜第五、第六の実施形態＞
第五実施形態と第六実施形態の発光装置は、第四実施形態の放熱支持台２０の形状を、それぞれ、第二実施形態及び第三実施形態の発光装置の放熱支持台２０の形状に変えた以外は第四実施形態と同様である。即ち、第五実施形態の発光装置では、図１３に示すように、放熱支持台２０は、基部２１の幅が一定で、基板１０の上面から上の突出部２２の側面が傾斜面になっている。また第六実施形態の発光装置では、図１４に示すように、放熱支持台２０は、その底面から上面（素子搭載面）までの側面が傾斜面になっている。その他の構成は、第四実施形態と同様である。
【００５８】
また、これら実施形態における放熱支持台２０の傾斜面の傾斜角度や、底面或いは基板上面における幅と素子搭載面の幅との関係は、第二実施形態及び第三実施形態の発光装置について図１０及び図１１を参照して説明した関係と同様であり、重複する説明は省略する。
【００５９】
これら実施形態においても、他の実施形態と同様に、放熱支持台２０の形状により、モールド樹脂封止の際の気泡溜まりを防止しながら、樹脂硬化後の樹脂の剥離を防止することができる。また高い放熱効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によれば、半導体発光装置が外部環境によって劣化するのを防止し、安定した動作を可能にする。
【符号の説明】
【００６１】
１０、１００・・・基板、１０ａ・・・貫通孔、１１・・・底面部、１２・・・側壁部、２０・・・放熱支持台、２０Ｃ・・・切欠部、２１・・・基部、２２・・・凸部、３０・・・発光素子、４０・・・モールド樹脂、５０・・・ボンディングワイヤ、１１０・・・導体パターン、１２０・・・金メッキ、１３０・・・銀ロウ材、１５０・・・放熱支持台固定部。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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