JP4085917B2

JP4085917B2 - 高熱伝導性発光素子用回路部品及び高放熱モジュール

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Publication number: JP4085917B2
Application number: JP2003275666A
Authority: JP
Inventors: 大三馬場; 高好小関
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-07-16
Filing date: 2003-07-16
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2023-07-16
Also published as: JP2005039100A

Description

本発明は、ＬＥＤ分野において使用される発光素子を実装するための高熱伝導性発光素子用回路部品及びこの高熱伝導性発光素子用回路部品を用いて製造される高放熱モジュールに関するものである。

近年、電子機器の高機能化、小型薄型化の要求に伴い、半導体は高集積化され、回路基板に高密度に実装されている。特にパワーエレクトロニクスの分野においては、半導体として発熱しやすい発光素子が高密度に実装されることとなるため、回路基板に対しては、微細パターン（ファインパターン）による高密度配線の設計が容易である上に、高放熱性であることが要求される。

従来、放熱性を改良するための技術としては、ガラスエポキシプリント配線板においてパワーチップを搭載する部分にのみアルミ放熱フィンを装着してパワーチップを実装するという技術や、アルミニウムや銅のように放熱性に優れる金属板の両面又は片面に絶縁層を介して回路を形成した金属ベース基板を用いる技術などが知られている。

図２２は上記のような金属ベース基板を用いて製造されるモジュールＣを示すものであり、このモジュールＣは、金属基板１１の片面に絶縁層２１を形成すると共にこの絶縁層２１の表面に回路５を形成した後、この回路５と発光素子４とをバンプ１３を介して電気的に接続することによって、製造されている。

また放熱性改良技術においては、アルミナや窒化アルミニウム等のセラミック基板に銅板を直接接合したＤＢＣ（Direct Bonded Copper）基板も利用されている。また、リードフレームと金属板とを成型一体化した回路基板に発光素子を搭載することによって、熱を逃がしやすくした構造のものも提案されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。

さらに、放熱性・信頼性を重視する車載用（メーター類やブレーキ等）のランプに用いられる表面実装型ＬＥＤも提供されている（例えば、特許文献４参照。）。
特開平１０−１７３０９７号公報特開平１１−４６０４９号公報特開２００１−２３７５０８号公報特開２００３−１６３３７８号公報

しかしながら、上述した従来の放熱性改良技術では、回路間の間隔を狭くした状態で高熱伝導性を十分に得ることができない。

すなわち、金属ベース基板では回路を形成するための銅箔等の金属箔を厚くすることができず、例えば、銅箔では１０５μｍ程度が量産可能な厚みで、ファインパターン化自体が難しく、５００μｍの厚みの銅箔となるとエッチングに時間がかかりすぎて量産に不向きである等の問題がある。

またセラミック基板では、回路間隔の狭小化は可能であるが、金属基板と比較した場合には放熱性に劣り、ＤＢＣ基板のように銅板などの金属板を厚付けすれば、ファイン加工性が低下してしまう。

また放熱特性を改良するために、高熱伝導性フィラーを熱硬化性樹脂に高充填した混合物を電極となるリードフレームと成型により一体化させたモジュールが提案されているが、一般的にリードフレーム化するため両面からエッチング加工することとなり、ファイン加工性を高めること（回路間隔の狭小化）には限界がある。

また、ＬＥＤやＩＣ等から発生する熱を効率よく放散するために、ＬＥＤやＩＣ等を金属板へ直付けすることが行われているが、ＬＥＤやＩＣ等の下面に接続端子がある場合には、プラス極とマイナス極等に電極を分けて導通・絶縁しなければならず、例えば、リードフレーム化した大電流回路を使用する方法では、回路間の距離を小さくするのには限界があり、また特殊な工法によりファイン化する場合には技術面及びコスト面で非常に大きな課題があった。

一方、電源回路に使用されるプリント配線板では、銅箔で回路を形成しており、厚み１０５μｍが一般的であるが、回路間の距離を小さくするにはやはり回路の厚みによるサイドエッチ等による限界があり、ファイン化には問題があった。

さらに、特許文献４に記載の表面実装型発光ダイオードにあっては、凹部の側面において絶縁部材が露出しているため、発光素子から発せられる光を均一に反射させることが困難であるという問題もあった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、高熱伝導性を十分に得ることができると共に、発光素子から発せられる光を均一に反射させて発光効率を高めることができる高熱伝導性発光素子用回路部品、及びこの高熱伝導性発光素子用回路部品を用いて安価に製造することができる高放熱モジュールを提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係る高熱伝導性発光素子用回路部品Ａは、少なくとも２枚以上の金属体１が絶縁層２を介して積層一体化されて構造体３が作製され、この構造体３の少なくとも２枚以上の金属体１に跨るように凹部１５が形成され、この凹部１５の底面１６に発光素子４が実装されると共に上記凹部１５の内側面１７に絶縁層９が形成され、金属体１同士を導通しないように上記絶縁層９に金属層１２が形成されることによって反射面８が形成され、上記金属体１が回路５として用いられて成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項２に係る高放熱モジュールＢは、請求項１に記載の高熱伝導性発光素子用回路部品Ａが回路基板１０に実装されて成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項３に係る高放熱モジュールＢは、請求項１に記載の高熱伝導性発光素子用回路部品Ａが絶縁層２５を介して回路基板１０に実装されて成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項４に係る高放熱モジュールは、請求項３において、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａと回路基板１０との間の絶縁層２５が熱伝導性を有して成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項１に係る高熱伝導性発光素子用回路部品によれば、高熱伝導性を十分に得ることができると共に、発光素子から発せられる光を均一に反射させて発光効率を高めることができるものであり、また、切れ目のない反射面を形成しても短絡を確実に防止することができるものである。

本発明の請求項２に係る高放熱モジュールによれば、高熱伝導性を十分に得ることができると共に、高熱伝導性発光素子用回路部品を用いて安価に製造することができるものである。

本発明の請求項３に係る高放熱モジュールによれば、高熱伝導性を十分に得ることができると共に、高熱伝導性発光素子用回路部品を用いて安価に製造することができるものである。

本発明の請求項４に係る高放熱モジュールによれば、高熱伝導性をさらに高く得ることができるものである。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

本発明に係る高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを製造するにあたっては、まず、図１９〜図２１のように、少なくとも２枚以上の金属体１を絶縁性樹脂６を介して積層一体化（クラッド化）することによって、絶縁性樹脂６で絶縁層２が形成された構造体３（クラッド板）を作製する。積層一体化は、例えば、大気圧下又は減圧下における加熱加圧成形により行うことができる。また、金属体１と絶縁層２との密着性を得るため、金属体１の表面をあらかじめ粗面化処理しておくのが好ましい。例えば、金属体１の表面に酸化被膜を形成して化学的に粗面化処理したり、金属体１の表面をサンドブラストにより物理的に粗面化処理したりすることができる。図１９（ａ）は２枚の金属体１を用いて作製した構造体３（２層回路板）、図２０（ａ）は３枚の金属体１を用いて作製した構造体３（３層回路板）、図２１（ａ）は４枚の金属体１を用いて作製した構造体３（４層回路板）を示すものである。各構造体３における各金属体１は、後に回路の一部（電極など）を形成することとなる。使用する金属体１の枚数は、特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜に設定することができる。以下においては、主として上記２層回路板（図１９参照）を用いて高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを製造する方法について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

金属体１としては、特に限定されるものではないが、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、及び少なくともこれらのうち１種以上のものを含む合金、並びに銅・インバー・銅の複層材（銅、各種インバー合金、銅をこの順に重ね合わせて得られるクラッド材）から選ばれるものを用いるのが好ましい。これらの金属体１を用いると、その他の金属体を用いるよりも、熱伝導性をさらに高く得ることができるからである。また、上記の好ましい金属体１は、反射率を上げたり軽量化したりすることができ、用途・ニーズに応じて適宜に選択することができる。絶縁層２の両側の金属体１の材質は同種でも異種でもよい。金属体１の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、０．５〜２０ｍｍの範囲に設定することができる。

一方、絶縁層２を形成するための絶縁性樹脂６としては、熱硬化性樹脂組成物や熱可塑性樹脂組成物を用いることができる。これらの組成物としては、フィラー入りでないものを用いてもよいが、流動性を調整したり熱伝導性をさらに高めたりするため無機フィラー入りのものを用いるのが好ましい。このような組成物は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂に公知の無機フィラー、硬化剤、硬化促進剤、溶剤、表面処理剤、顔料などを添加することによって、調製することができる。絶縁性樹脂６の形態は、特に限定されるものではないが、シート状であることが好ましい。具体的には、絶縁性樹脂６をＰＥＴフィルム等に塗布乾燥して得られるＢステージの接着フィルムや、絶縁性樹脂６をガラス布などの基材に含浸乾燥して得られるＢステージのプリプレグであることが好ましい。上記の接着フィルムやプリプレグのような接着シートを用いると、薄くて均一な厚みの絶縁層２を容易に形成することができるからである。絶縁層２は次のようにして形成してもよい。まず、熱硬化性樹脂（又は熱可塑性樹脂）に公知の無機フィラー、硬化剤、硬化促進剤、溶剤、表面処理剤、顔料などを添加することによって熱硬化性樹脂組成物（又は熱可塑性樹脂組成物）を調製し、次にこの組成物を混練機でスラリー化することによってペーストを調製した後、このペーストを金属体１の表面に印刷塗布することによって絶縁層２を形成することができる。

絶縁層２の厚みは具体的には１０〜１５０μｍであることが好ましく、２５〜１００μｍであることがより好ましい。絶縁層２の両側の金属体１は、後に回路５の一部を形成することとなる。なお、絶縁層２の厚みが１０μｍ未満であると、絶縁層２に混入した気泡や金属体１表面の微細な突起による絶縁不良の可能性が高くなり、絶縁性を十分に確保することができなくなるおそれがある。逆に絶縁層２の厚みが１５０μｍを超えると、回路５の一部となる金属体１間の間隔がそれだけ広くなり、発光素子４に設けてあるバンプ１３間の間隔が狭い場合には一部のバンプ１３の導通を取ることができなくなるおそれがある。

特に、絶縁性樹脂６として熱硬化性樹脂組成物を用いる場合において、主成分となる熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、シアネート樹脂等を用いることができ、また、難燃性を付与するため臭素化された樹脂やリン変性された樹脂を用いることもできる。なお、添加型難燃剤を使用すると絶縁層２の耐熱性や機械的強度の低下を招くおそれがあるが、耐熱性等に影響が出ない程度であれば上記難燃剤を熱硬化性樹脂に添加して使用してもよい。

絶縁性樹脂６として用いる熱硬化性樹脂組成物としては、無機フィラーを高充填したものが好ましい。このように無機フィラーを高充填することによって、絶縁層２の熱伝導性をさらに高めることができ、発光素子４からの発熱をより効率よく放散させることができると共に、絶縁層２の熱膨張係数が金属体１の熱膨張係数に近付き、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａの熱的な信頼性を向上させることができるものである。このように無機フィラーの高充填により、絶縁層２の熱膨張係数を低下させたり、熱伝導性を向上させたりすることを非常に簡単に行うことができるものであるが、必要に応じて無機フィラーの充填量を調整することにより、構造体３の作製時における熱硬化性樹脂組成物の流動特性を調整することもできる。

上記の無機フィラーとしては、特に限定されるものではないが、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＣａＣＯ_３等から選ばれるものを用いることができ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮは、その他の無機フィラーよりも熱伝導性に優れているので好ましい。なお、無機フィラーの熱硬化性樹脂への分散性を向上させるため、カップリング剤や分散剤等を併用するのが好ましい。

そして、上記のようにして構造体３を作製した後に、図１９（ａ）において破線イ，ロで示すように、この構造体３を積層方向に切断することによって、すなわち金属体１と絶縁層２の積層面と交叉する面で切断することによって、この構造体３から図１９（ｂ）に示すような個片１４を得ることができる（図２０及び図２１についても同様である）。構造体３から複数の個片１４を得ることができるが、各個片１４の形状や大きさは任意である。例えば、個片１４が直方体である場合は、その厚み及び幅の寸法は任意である。１つの個片１４から１つの高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを得ることができるほか、図１９（ａ）に示す構造体３を破線イ（又はロ）で切断して得られるものを個片１４とし、この１つの個片１４から複数の高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを得ることもできる。図１９（ｂ）において切断面を斜線で示す。切断方法としては、ワイヤーカット加工、スライス加工、半導体シリコンウエハの切断加工等の方法を用いるのが好ましい。

図１は、本発明の請求項１に係る高熱伝導性発光素子用回路部品Ａの一例を示すものである。この高熱伝導性発光素子用回路部品Ａは、既述の個片化して得た構造体３（図１９（ｂ）参照）を用い、以下のようにして製造することができる。まず、構造体３の少なくとも２枚以上の金属体１に跨るように凹部１５を形成する。図１に示すものにあっては、直方体状の構造体３の一面において２枚の金属体１に跨るように、円形の凹部１５を座ぐり加工により形成してある。このとき凹部１５の内側面１７は、図１に示すように、底面１６から開口へ広がるようにテーパー状に傾斜させている。次に、この凹部１５の底面１６に発光素子４を実装する。このとき凹部１５の底面１６には金めっき等のめっきを施しておくのが好ましい。そして上記凹部１５の内側面１７に反射面８を形成することによって、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを製造することができる。図１に示すものにあっては、凹部１５の底面１６において２枚の金属体１に跨るように１つの発光素子４を実装してある。なお、発光素子４を実装する部分となる凹部１５について、その形状、形成方法、個数及び形成箇所は、１つの高熱伝導性発光素子用回路部品Ａにおいて特に限定されるものではない。

図１に示す発光素子４は、金バンプや半田バンプ等のバンプ１３を介して２枚の金属体１と電気的に接続されており、各金属体１がそれぞれプラス極及びマイナス極となる電極（回路の一部）として使用される。なお、発光素子４の実装方法は、バンプ実装に限定されるものではなく、ワイヤーボンディング（図１７参照）、半田リフロー、導電ペーストを使用する方法など、発光素子４の構造に応じて最適な実装方法を選択すればよい。また、個片化された構造体３に実装される発光素子４の個数は、発光素子４の大きさや実装される箇所の面積などに依存するが、特に限定されるものではなく、必要に応じて適宜に設定することができる。例えば、図２に示す高熱伝導性発光素子用回路部品Ａは、構造体３（３層回路板）に４個の発光素子４を実装して得られるものであり、図３に示す高熱伝導性発光素子用回路部品Ａは、構造体３（４層回路板）に３個の発光素子４を実装して得られるものであり、ＲＧＢの発光素子４で白色光を得る場合に好ましい。

ここで、図４（ｂ）のように凹部１５の内側面１７に反射面８を形成しなくても、内側面１７の大部分を占める金属体１が反射面８と同様の機能を発揮するので、発光素子４から発せられる光をある程度は外部へ反射させることが可能である。しかし、図４（ｂ）に示すものにあっては、内側面１７の一部において絶縁層２が露出している箇所（破線で囲んだ部分）があるので、この絶縁層２の表面に照射された光は、外部へ反射されないおそれがある。そこで、請求項１の発明では、図１のように凹部１５の内側面１７において構造体３の絶縁層２が露出しないように、内側面１７に切れ目なく反射面８を形成するようにしたものであり、これにより発光素子４から発せられる光を均一に反射させて発光効率を高めることができるものである。

凹部１５の内側面１７に反射面８を形成するにあたっては、次のようにして行うことができる（請求項１の発明）。まず、図１に示すように、凹部１５の内側面１７に絶縁層９を形成する。この絶縁層９も、既述の絶縁性樹脂６を用いて形成することができる。絶縁性樹脂６が液状である場合には、これを凹部１５の内側面１７に塗布することによって、絶縁層９を形成することができ、また、絶縁性樹脂６がシート状である場合には、これを凹部１５の内側面１７に沿わせて接着することによって、絶縁層９を形成することができる。次に、この絶縁層９に金属層１２を形成することによって、反射面８を形成することができる。金属層１２は、アルミニウム、銀、ニッケル、クロム等の金属を絶縁層９の表面にめっき（無電解めっき等）又は蒸着することによって、形成することができる。また、上記金属で形成される金属シート（例えば、めっきや蒸着金属箔、圧延金属箔など）を絶縁層９の表面に沿わせて接着することによって、金属層１２を形成することもできる。絶縁層９の表面に金属層１２を形成するので、金属層１２の形成時において絶縁層９を半硬化状態にしておくと、両層９，１２の密着性を高く得ることができる。なお、反射面８を形成するにあたっては、この反射面８（金属層１２）によって金属体１同士を導通しないようにして、つまり短絡しないようにして、絶縁層９に金属層１２を形成する必要がある。そのため、図１に示すものにあっては、凹部１５の底面１６の周縁に沿って絶縁層９を露出させると共に、凹部１５の開口縁に沿って絶縁層９を露出させることによって、金属層１２と各金属体１とが接触しないようにして、金属層１２と各金属体１との絶縁を確保している。

また、凹部１５の内側面１７に反射面８を形成するにあたっては、次のようにして行うこともできる（請求項１の発明）。まず、図４（ａ）のように、金属シート２６の一方の面が内側、他方の面が外側となるように金属シート２６の長手方向の端部同士を接合すると共に、外側の面に既述の絶縁性樹脂６で絶縁層９を形成することによって、金属シート２６による金属層１２と絶縁層９との２層からなる反射面形成用環状体２７を作製する。この反射面形成用環状体２７は、凹部１５の内側面１７と同様にテーパー状に形成してある。また、反射面形成用環状体２７において絶縁層９は、金属シート２６の両側縁よりも絶縁層９の両側縁が外側に位置するように、形成されている。つまり、絶縁層９の幅は金属シート２６の幅よりも広くしてある。さらに、反射面形成用環状体２７の絶縁層９は半硬化状態にしてある。そして、上記の反射面形成用環状体２７を図４（ｂ）に示す凹部１５に嵌め込んで、絶縁層９を硬化させることによって、図４（ｃ）に示すように、凹部１５の内側面１７に切れ目なく、金属シート２６の金属層１２による反射面８を形成することができる。ここで、既述の通り、絶縁層９の幅は金属シート２６の幅よりも広くしてあるので、反射面８と各金属体１との絶縁が確保されている。

上記のように、請求項１の発明では、切れ目のない反射面８によって発光素子４から発せられる光を均一に反射させて発光効率を高めることができることに加え、切れ目のない反射面８を形成しても、短絡を確実に防止することができるものである。

次に、参考例１について説明する。図５は、この参考例１に係る高熱伝導性発光素子用回路部品Ａの一例を示すものである。この高熱伝導性発光素子用回路部品Ａも、既述の個片化して得た構造体３（図１９（ｂ）参照）を用いて製造することができるが、この構造体３自体には凹部１５を形成せず、後述する別体の成形体２０で凹部１５を形成するものである。図１９（ｂ）において切断面を斜線で示してあるが、この切断面を発光素子４を実装するための実装面７としてそのまま使用するものである。このように実装面７は切断加工により形成されるものであるが、発光素子４を実装できる程度の平滑性や粗度を有する切断面を得るため、切断方法としては、ワイヤーカット加工、スライス加工、半導体シリコンウエハの切断加工等の方法を用いるのが好ましい。なお、発光素子４を実装するにあたっては、あらかじめ実装面７に金めっき等を施しておくのが好ましい。

さらに、参考例１では、図６（ｂ）に示すような貫通孔１８を設けた絶縁性の成形体２０を形成する。この成形体２０は、既述の絶縁性樹脂６を用いて、射出成形、トランスファー成形、圧縮成形などの成形法により、形成することができる。成形体２０の外形は、特に限定されるものではなく、図５及び図６のように矩形状としたり、図７のように円形状としたりすることができる。成形体２０に設けた貫通孔１８は、後述するように、後に凹部１５を構成するものであり、テーパー状に形成されている。つまり、貫通孔１８の内壁面２８が、後に凹部１５の内側面１７となる。

次に、上記の成形体２０の貫通孔１８が、構造体３の少なくとも２枚以上の金属体１に跨るように、成形体２０と構造体３とを重ね合わせて固定することによって凹部１５を形成する。図５に示すものにあっては、成形体２０の貫通孔１８が、構造体３の２枚の金属体１に跨るように、成形体２０と構造体３とを重ね合わせて固定することによって凹部１５が形成されている。そして、この凹部１５の底面１６に発光素子４を実装すると共に、上記凹部１５の内側面１７に反射面８を形成することによって、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを製造することができる。図５に示すものにあっては、凹部１５の底面１６において２枚の金属体１に跨るように１つの発光素子４を実装してある。なお、図６（ｃ）のように構造体３に発光素子４を実装した後に、この構造体３と成形体２０とを重ね合わせて固定するようにしてもよい。また、構造体３に重ね合わせる前に、あらかじめ成形体２０の貫通孔１８の内壁面２８に反射面８を形成しておいてもよい。さらに、発光素子４を実装する部分となる凹部１５について、その形状、形成方法、個数及び形成箇所は、１つの高熱伝導性発光素子用回路部品Ａにおいて特に限定されるものではない。つまり、成形体２０に設ける貫通孔１８について、その形状、形成方法、個数及び形成箇所は、１つの高熱伝導性発光素子用回路部品Ａにおいて特に限定されるものではない。

図５に示す発光素子４は、金バンプや半田バンプ等のバンプ１３を介して２枚の金属体１と電気的に接続されており、各金属体１がそれぞれプラス極及びマイナス極となる電極（回路の一部）として使用される。なお、発光素子４の実装方法は、バンプ実装に限定されるものではなく、ワイヤーボンディング（図１７参照）、半田リフロー、導電ペーストを使用する方法など、発光素子４の構造に応じて最適な実装方法を選択すればよい。また、個片化された構造体３に実装される発光素子４の個数は、発光素子４の大きさや実装される箇所の面積などに依存するが、特に限定されるものではなく、必要に応じて適宜に設定することができる。

上記のように、参考例１では、内側面１７に切れ目なく反射面８を形成するようにしたものであり、これにより発光素子４から発せられる光を均一に反射させて発光効率を高めることができるものである。また、構造体３と成形体２０とが別体であるので、発光素子４を構造体に実装した後に、この構造体３と成形体２０とを重ね合わせて固定して反射面８を形成することが可能となり、反射面８には十分な耐熱性が要求されることがないというメリットがある。

凹部１５の内側面１７に反射面８を形成するにあたっては、次のようにして行うことができる（参考例２）。成形体２０は、既述の通り、絶縁性樹脂６で成形されているので、図５に示すように凹部１５の内側面１７に直接金属層１２を形成することによって、反射面８を形成することができる。金属層１２は、アルミニウム、銀、ニッケル、クロム等の金属を内側面１７にめっき（無電解めっき等）又は蒸着することによって、形成することができる。また、上記金属で形成される金属シート（例えば、めっきや蒸着金属箔、圧延金属箔など）を内側面１７に沿わせて接着することによって、金属層１２を形成することもできる。また、上記成形体２０を成形するための金型にあらかじめ上記のような金属シートをセットしておき、成形体２０の成形と同時に、成形体２０の貫通孔１８の内壁面２８に金属層１２を形成するようにしてもよい。なお、反射面８を形成するにあたっては、この反射面８（金属層１２）によって金属体１同士を導通しないようにして、つまり短絡しないようにして、金属層１２を形成する必要がある。そのため、図５に示すものにあっては、凹部１５の底面１６の周縁に沿って成形体２０を露出させることによって、金属層１２と各金属体１とが接触しないようにして、金属層１２と各金属体１との絶縁を確保している。

また、凹部１５の内側面１７に反射面８を形成するにあたっては、次のようにして行うこともできる。図６（ａ）に示すように、金属板２９に孔３０をあけ、この孔３０の内周縁から突片３１を形成することによって、金属加工部品３２を作製する。この金属加工部品３２における突片３１は、凹部１５の内側面１７と同様にテーパー状に形成してある。そして、図６（ｂ）に示す成形体２０の貫通孔１８の内壁面２８に金属加工部品３２の突片３１の外側の面を重ね合わせて、金属加工部品３２と成形体２０とを接着すると共にこの成形体２０と図６（ｃ）に示す構造体３とを重ね合わせて固定することによって、図６（ｄ）に示すような高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを製造することができ、凹部１５の内側面１７に切れ目なく、金属加工部品３２（突片３１の内側の面）による反射面８を形成することができるものである。ここで、金属加工部品３２の突片３１は、その先端の周縁が凹部１５の底面１６に接触しないように形成されており、そのため、反射面８と各金属体１との絶縁が確保されている。なお、金属加工部品３２を作製するにあたって、図６（ａ）のように金属板２９の外周縁に係止突片３３を突設して形成し、この係止突片３３を成形体２０の外周部に圧着させることによって、金属加工部品３２と成形体２０との密着性を高めるようにしてもよい。ちなみに、図７に示すように、成形体２０と金属加工部品３２とを共に円形状に形成し、これらを用いて高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを製造してもよい。

上記のように、参考例２では、切れ目のない反射面８によって発光素子４から発せられる光を均一に反射させて発光効率を高めることができることに加え、切れ目のない反射面８を形成しても、短絡を確実に防止することができるものである。

ところで、成形体２０と構造体３とを重ね合わせて固定するにあたっては、接着剤を使用することができるが、製造される高熱伝導性発光素子用回路部品Ａは非常に微細なものであるため、所要箇所のみに接着剤を付着させるのが困難な場合がある。そこで、参考例３では、嵌合（又は嵌着）によって成形体２０と構造体３を重ね合わせて固定するようにしている。具体的には、図６に示すように、成形体２０の重ね合わせ面（構造体３と対向する面）において、貫通孔１８の周囲に嵌合凸部３４（又は嵌合凹部）を直線状に形成し、一方、構造体１の重ね合わせ面（成形体２０と対向する面）において、嵌合凹部３５（又は嵌合凸部）を直線状に形成して、嵌合凸部３４と嵌合凹部３５との凹凸嵌合によって成形体２０と構造体３を重ね合わせて固定することができる。これにより、接着剤を使用する必要がなくなり、不要箇所に接着剤が付着する等の弊害を防止することができるものである。図６に示すものにあっては、嵌合凸部３４とこれに嵌合する嵌合凹部３５とを共に格子状に形成してあるが、このような形状に限定されるものではなく、例えば、図７に示すように、成形体２０の重ね合わせ面（構造体３と対向する面）において、貫通孔１８の周囲に嵌合凸部３４（又は嵌合凹部）を環状に形成し、一方、構造体１の重ね合わせ面（成形体２０と対向する面）において、嵌合凹部３５（又は嵌合凸部）を環状に形成して、成形体２０と構造体３を重ね合わせて固定するようにしてもよい。なお、図６において嵌合凸部３４及び嵌合凹部３５は、連続的に形成してあるが、断続的に形成するようにしてもよい。また、図６において嵌合凸部３４及び嵌合凹部３５は、それぞれ交叉するように形成してあるが、一方向のみ（縦又は横など）に形成するようにしてもよい。さらに、上記の構成を組み合わせることにより、嵌合凸部３４及び嵌合凹部３５を形成するようにしてもよい。

ここで、上述の反射面８は１つの曲面で形成するようにしているが、例えば、図８に示すように、複数の矩形面を傾斜させることによって反射面を形成するようにしてもよい。以下においても同様である。

また、図９のように、成形体２０に収納部４８を形成し、この収納部４８に構造体３を嵌着することによって、成形体２０と構造体とを固定するようにしてもよい。このとき、収納部４８の内面又は構造体３の側面に接着剤を塗布して両者をさらに強固に固定するようにしてもよい。

図１０は、参考例１〜３において、より好ましい高熱伝導性発光素子用回路部品Ａの一例を示すものである。この高熱伝導性発光素子用回路部品Ａも、既述の個片化して得た構造体３（図１９（ｂ）参照）を用いて製造することができる。まず、構造体３の少なくとも２枚以上の金属体１に跨るように、実装用凸部３６を形成する。図１０に示すものにあっては、直方体状の構造体３の一面において２枚の金属体１に跨るように、円錐台状の実装用凸部３６を切断加工により形成してある。発光素子４が実装される実装用凸部３６の先端面（実装面７）は、切断加工により形成されるものであるが、発光素子４を実装できる程度の平滑性や粗度を有する切断面を得るため、切断方法としては、ワイヤーカット加工、スライス加工、半導体シリコンウエハの切断加工等の方法を用いるのが好ましい。なお、発光素子４を実装するにあたっては、あらかじめ実装面７に金めっき等を施しておくのが好ましい。

一方、図１０に示すものにおいても、貫通孔１８を設けた絶縁性の成形体２０を形成するものであるが、この成形体２０の貫通孔１８の内壁面２８は、第１傾斜面３７と第２傾斜面３８の２面で構成されている。第１傾斜面３７は、後に凹部１５の内側面１７となる面であって、成形体２０の一方の面からテーパー状に形成されており、第２傾斜面３８は、実装用凸部３６の外周面に合致するように、成形体２０の他方の面（重ね合わせ面、構造体３と対向する面）からテーパー状に形成されている。また、この成形体２０は、既述の絶縁性樹脂６を用いて、射出成形、トランスファー成形、圧縮成形などの成形法により、成形することができる。

次に、上記の成形体２０と構造体３とを重ね合わせて固定することによって、凹部１５を形成する。図１０に示すものにあっては、凹凸嵌合によって成形体２０と構造体３を重ね合わせて固定しているが、第２傾斜面３８で実装用凸部３６の外周面を圧接することもでき、成形体２０と構造体３とをより強固に固定することができるものである。また、第１及び第２傾斜面３７，３８の境界線の位置は、実装面７よりも低くなるようにしてあり、実装用凸部３６の外周面と第１傾斜面３７とで実装面７の周囲に溝部３９を形成してある。そして、実装面７に発光素子４を実装すると共に、上記第１傾斜面３７に反射面８を形成することによって、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを製造することができる。図１０に示すものにあっては、実装面７において２枚の金属体１に跨るように１つの発光素子４を実装してある。なお、構造体３に発光素子４を実装した後に、成形体２０と構造体３とを重ね合わせて固定するようにしてもよい。また、構造体３に重ね合わせる前に、あらかじめ成形体２０の貫通孔１８の第１傾斜面３７に反射面８を形成しておいてもよい。

図１０に示す発光素子４は、金バンプや半田バンプ等のバンプ１３を介して２枚の金属体１と電気的に接続されており、各金属体１がそれぞれプラス極及びマイナス極となる電極（回路の一部）として使用される。なお、発光素子４の実装方法は、バンプ実装に限定されるものではなく、ワイヤーボンディング（図１７参照）、半田リフロー、導電ペーストを使用する方法など、発光素子４の構造に応じて最適な実装方法を選択すればよい。また、個片化された構造体３に実装される発光素子４の個数は、発光素子４の大きさや実装される箇所の面積などに依存するが、特に限定されるものではなく、必要に応じて適宜に設定することができる。

上記のように、図１０に示すものでは、内側面１７に切れ目なく反射面８を形成するようにしたものであり、これにより発光素子４から発せられる光を均一に反射させて発光効率を高めることができ、また、構造体３と成形体２０とが別体であるので、発光素子４を構造体３に実装した後に、この構造体３と成形体２０とを重ね合わせて固定して反射面８を形成することが可能となるが、さらに次のような利点もある。すなわち、図１〜７に示すものにおいては、金属体１間の絶縁を確保するため、実装面７よりも高い位置において絶縁層９や成形体２０の表面を露出させなければならないが、これらの面に照射される光は反射させることができないおそれがある。しかし、図１０に示すものにおいては、実装面７の周囲に溝部３９を形成してあるので、可能な限り溝部３９の奥深くまで反射面８を延設して形成することができ、実装面７よりも低い位置において成形体２０を露出させることが可能となる。従って、図１０に示すものにおいては、発光素子４から斜め下方へ光が照射されても（この光の向きを白抜き矢印で示す）、このような光も確実に反射させることができ、さらに発光効率を高めることができるものである。なお、凹部１５の内側面１７（第１傾斜面３７）に反射面８を形成するにあたっては、既述の方法を使用することができる。

図１１（ａ）に示すものにおいては、成形体２０の貫通孔１８の全体をテーパー状に形成するのではなく、途中までテーパー状に形成してある。そして貫通孔１８の内壁面２８においてテーパー状に形成していない面で、構造体３の周囲を抑え付けることによって、成形体２０と構造体３とを固定するようにしてある。貫通孔１８の内壁面２８においてテーパー状に形成してある面とテーパー状に形成していない面との境界は、実装面７よりも低くすることによって、図１０と同様に、溝部３９を形成してある。貫通孔１８の内壁面２８には、図１１（ｂ）に示すように嵌合凸部３４及び嵌合凹部３５を形成してもよい。

また、図１２に示すものも、図１０と同様に、参考例１〜３において、より好ましい高熱伝導性発光素子用回路部品Ａの一例を示すものである。この高熱伝導性発光素子用回路部品Ａも、既述の個片化して得た構造体３（図１９（ｂ）参照）を用いて製造することができる。まず、構造体３の少なくとも２枚以上の金属体１に跨るように、実装用凸部３６を形成する。図１２に示すものにあっては、直方体状の構造体３の一面において２枚の金属体１に跨るように、実装用凸部３６を切断加工により形成してある。この実装用凸部３６の外周面は、第１外周面４６と第２外周面４７の２面で構成されている。第１外周面４６は、実装用凸部３６の先端面（実装面７）からテーパー状に形成されており、第２外周面４７は、実装用凸部３６の根元から逆テーパー状に形成されている。つまり、図１２の実装用凸部３６は、図１０の円錐台状の実装用凸部３６の下部外周面にテーパー状の切り込みを入れたような形状をしている。発光素子４が実装される実装用凸部３６の先端面（実装面７）は、切断加工により形成されるものであるが、発光素子４を実装できる程度の平滑性や粗度を有する切断面を得るため、切断方法としては、ワイヤーカット加工、スライス加工、半導体シリコンウエハの切断加工等の方法を用いるのが好ましい。なお、発光素子４を実装するにあたっては、あらかじめ実装面７に金めっき等を施しておくのが好ましい。

一方、図１２に示すものにおいては、図６（ｂ）と同様の貫通孔１８を設けた絶縁性の成形体２０を形成する。この成形体２０は、既述の絶縁性樹脂６を用いて、射出成形、トランスファー成形、圧縮成形などの成形法により、成形することができる。

次に、上記の成形体２０と構造体３とを重ね合わせて固定することによって、凹部１５を形成する。図１２に示すものにあっては、凹凸嵌合によって成形体２０と構造体３を重ね合わせて固定しているが、成形体２０と構造体３の重ね合わせ面と実装用凸部３６の第２外周面との隙間に、成形体２０の貫通孔１８の内周縁が食い込むことによって、成形体２０と構造体３とをより強固に固定することができるものである。なお、嵌合凹部３５及び嵌合凸部３４を形成しなくても、成形体２０と構造体３とを固定することができるものである。また、成形体２０の内壁面１８と実装用凸部３６の第１外周面４６とで実装面７の周囲に溝部３９を形成してある。そして、実装面７に発光素子４を実装すると共に、凹部１５の内側面１７に反射面８を形成することによって、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを製造することができる。図１２に示すものにあっては、実装面７において２枚の金属体１に跨るように１つの発光素子４を実装してある。なお、構造体３に発光素子４を実装した後に、成形体２０と構造体３とを重ね合わせて固定するようにしてもよい。また、構造体３に重ね合わせる前に、あらかじめ成形体２０の貫通孔１８の内壁面２８に反射面８を形成しておいてもよい。

図１２に示す発光素子４は、金バンプや半田バンプ等のバンプ１３を介して２枚の金属体１と電気的に接続されており、各金属体１がそれぞれプラス極及びマイナス極となる電極（回路の一部）として使用される。なお、発光素子４の実装方法は、バンプ実装に限定されるものではなく、ワイヤーボンディング（図１７参照）、半田リフロー、導電ペーストを使用する方法など、発光素子４の構造に応じて最適な実装方法を選択すればよい。また、個片化された構造体３に実装される発光素子４の個数は、発光素子４の大きさや実装される箇所の面積などに依存するが、特に限定されるものではなく、必要に応じて適宜に設定することができる。

上記のように、図１２に示すものでは、内側面１７に切れ目なく反射面８を形成するようにしたものであり、これにより発光素子４から発せられる光を均一に反射させて発光効率を高めることができ、また、構造体３と成形体２０とが別体であるので、発光素子４を構造体３に実装した後に、この構造体３と成形体２０とを重ね合わせて固定して反射面８を形成することが可能となるが、さらに次のような利点もある。すなわち、図１〜７に示すものにおいては、金属体１間の絶縁を確保するため、実装面７よりも高い位置において絶縁層９や成形体２０の表面を露出させなければならないが、これらの面に照射される光は反射させることができないおそれがある。しかし、図１２に示すものにおいては、実装面７の周囲に溝部３９を形成してあるので、可能な限り溝部３９の奥深くまで反射面８を延設して形成することができ、実装面７よりも低い位置において成形体２０を露出させることが可能となる。従って、図１２に示すものにおいては、発光素子４から斜め下方へ光が照射されても（この光の向きを白抜き矢印で示す）、このような光も確実に反射させることができ、さらに発光効率を高めることができるものである。なお、凹部１５の内側面１７に反射面８を形成するにあたっては、既述の方法を使用することができる。

次に、参考例４について説明する。図１３は、参考例４に係る高熱伝導性発光素子用回路部品Ａの一例を示すものである。この高熱伝導性発光素子用回路部品Ａも、既述の個片化して得た構造体３（図１９（ｂ）参照）を用いて製造することができるものであるが、この構造体３自体には凹部１５を形成しない。すなわち、図１９（ｂ）において切断面を斜線で示してあるが、この切断面を発光素子４を実装するための実装面７としてそのまま使用するものである。このように実装面７は切断加工により形成されるものであるが、発光素子４を実装できる程度の平滑性や粗度を有する切断面を得るため、切断方法としては、ワイヤーカット加工、スライス加工、半導体シリコンウエハの切断加工等の方法を用いるのが好ましい。なお、発光素子４を実装するにあたっては、あらかじめ実装面７に金めっき等を施しておくのが好ましい。

さらに、参考例４では、図１３（ａ）に示すような貫通孔２２を設けた金属部品２３を形成する。この金属部品２３は、既述の成形体２０とほぼ同様の形状をしており（図６（ｂ）参照）、金属板４０を加工することによって、形成することができる。金属部品２３の外形は、円形であってもよい。金属部品２３に設けた貫通孔２２は、後述するように、後に凹部１５を構成するものであり、テーパー状に形成されている。つまり、貫通孔２２の内壁面４１が、後に凹部１５の内側面１７となる。

次に、上記の金属部品２３の貫通孔２２が、構造体３の少なくとも２枚以上の金属体１に跨るように、絶縁層２４を介して金属部品２３と構造体３とを重ね合わせて固定することによって凹部１５を形成する。図１３（ｃ）（ｄ）に示すものにあっては、金属部品２３の貫通孔２２が、構造体３の２枚の金属体１に跨るように、金属部品２３と構造体３とを絶縁層２４を介して重ね合わせて固定することによって、凹部１５が形成されている。このとき、金属部品２３と構造体３との間の絶縁層２４は、既述の絶縁性樹脂６を用いて形成することができる。そして、この凹部１５の底面１６に発光素子４を実装することによって、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを製造することができる。この参考例４では、上記凹部１５の内側面１７は金属製であるため、熱による変形がなくしかも劣化が少なく、容易に高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを製造することができるものであり、しかも金属部品２３によって高熱伝導性をさらに高く得ることができるものである。そして、凹部１５の内側面１７を研磨したり、あるいはアルミニウム、銀、ニッケル、クロム等の金属を凹部１５の内側面１７にめっき（無電解めっき等）又は蒸着したりすることによって、反射面８を容易に形成することができる。

図１３に示すものにあっては、凹部１５の底面１６において２枚の金属体１に跨るように１つの発光素子４を実装してある。なお、図１３（ｂ）のように構造体３に発光素子４を実装した後に、この構造体３と金属部品２３とを絶縁層２４を介して重ね合わせて固定するようにしてもよい。また、発光素子４を実装する部分となる凹部１５について、その形状、形成方法、個数及び形成箇所は、１つの高熱伝導性発光素子用回路部品Ａにおいて特に限定されるものではない。つまり、金属部品２３に設ける貫通孔２２について、その形状、形成方法、個数及び形成箇所は、１つの高熱伝導性発光素子用回路部品Ａにおいて特に限定されるものではない。

図１３に示す発光素子４は、金バンプや半田バンプ等のバンプ１３を介して２枚の金属体１と電気的に接続されており、各金属体１がそれぞれプラス極及びマイナス極となる電極（回路の一部）として使用される。なお、発光素子４の実装方法は、バンプ実装に限定されるものではなく、ワイヤーボンディング（図１７参照）、半田リフロー、導電ペーストを使用する方法など、発光素子４の構造に応じて最適な実装方法を選択すればよい。また、個片化された構造体３に実装される発光素子４の個数は、発光素子４の大きさや実装される箇所の面積などに依存するが、特に限定されるものではなく、必要に応じて適宜に設定することができる。

上記のように、参考例４では、凹部１５の内側面１７が切れ目のない反射面８として機能し、これにより発光素子４から発せられる光を均一に反射させて発光効率を高めることができるものである。また、反射面８は、金属部品２３の凹部１５の内側面１７に直に形成することができるので、高熱伝導性をさらに高く得ることができるものである。しかも、金属部品２３と構造体３とを重ね合わせて固定する際に両者の間に絶縁層２４を設けているので、この絶縁層２４によって金属体１同士の導通を防止することができるものである。このとき、金属部品２３と構造体３との間の絶縁層２４が熱伝導性を有するものであれば、高熱伝導性をさらに高めることができるため、より好ましい。

なお、図示省略しているが、請求項１の発明及び参考例１〜４において、凹部１５には蛍光剤入りの封止材を充填してもよく、発光素子４から発する光でこの蛍光剤を励起させるようにしてもよい。また、個片１４の凹部１５を形成した側の面にガラス板（凸レンズを備えたものなど）や蛍光剤入りのシートを配設し、このガラス板やシートで凹部１５の開口を塞ぐようにしてもよい。上記の封止材、ガラス板、シートとしては、透明性を有するものも用いることができる。

そして、上記のようにして製造した高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを回路基板１０（マザーボード）に実装することによって、高放熱モジュールＢを製造することができる（請求項２の発明）。ここで、図１４に示すように高熱伝導性発光素子用回路部品Ａの絶縁層２はあらかじめ上述した方法により狭小化された回路５間の間隔とほぼ等しい厚みで形成してあるので、回路基板１０において狭い間隔で回路５が形成されていても、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａの各金属体１をそれぞれ、対応する回路５に容易に電気的に接続することができるものである。回路基板１０に実装する高熱伝導性発光素子用回路部品Ａの個数は少なくとも１つ以上であれば任意であり、高放熱モジュールＢの設計に応じて適宜に設定することができる。回路基板１０には、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａのみを実装するほか、その他の回路部品４２（例えば、チップ抵抗）を実装してもよい。回路基板１０に実装するその他の回路部品４２の個数も任意であり、高放熱モジュールＢの設計に応じて適宜に設定することができる。図１４は高放熱モジュールＢの一例を示すものであり、この高放熱モジュールＢは、１つの高熱伝導性発光素子用回路部品Ａと２つのチップ抵抗とが半田１９により回路基板１０に実装されて形成されている。半田１９の代わりに導電性（高熱伝導性）接着剤を用いてもよい。高熱伝導性発光素子用回路部品Ａの金属体１は発光素子４に比べて大きいため電極として使用することができ、発光素子４を実装した状態で良品又は不良品の検品が可能となり、不良品が回路基板１０へ実装されるのを確実に防止することができる。なお、図１４では、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａと回路５との間に半田１９を介在させているが、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａと回路５との間に半田１９を介在させることなく、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａの金属体１の周囲にのみ半田１９によるフィレットを形成し、この半田１９のフィレットで両者を接合するようにしてもよい。

ここで、図１４のような高放熱モジュールＢを製造するにあたって、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａとしては、発光素子４を実装していない側の面（実装面７と反対側の面、回路５と接続される面）が平坦なものを用いるようにしている。この平坦な面は、図１４に示すように半田１９により回路５と接続される。しかし、上記の面は平坦であるがゆえに、半田１９が移動しやすいものとなっており、場合によっては、金属体１と回路５とを接続するための半田１９が、上記の面を伝って、他の金属体１に接触することにより、短絡（いわゆる半田ブリッジ）を生じさせるおそれがある。そこで、このような問題の発生を確実に防止するため、図１５に示す高放熱モジュールＢにおいては、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａとして、発光素子４を実装していない側の面に凹設部４３を形成したものを用いるようにしている。この凹設部４３は、上記の面において絶縁層２を挟む２枚の金属体１，１に跨るように形成してある。このように凹設部４３が形成されていると、この凹設部４３により半田１９の移動が制限され、金属体１と回路５とを接続するための半田１９が他の金属体１に接触するようなことがなくなり、半田ブリッジの発生を確実に防止することができるものである。なお、凹設部４３も既述の凹部１５と同様に座ぐり加工などにより形成することができる。

図１７（ａ）（ｂ）は、本発明に係る高放熱モジュールＢの他例を示すものである。いずれの高放熱モジュールＢも、まず、図２０に示す構造体３（３層回路板）を用いて高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを製造し、次に、この高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを回路基板１０に実装することによって製造されるものである。

図１７（ａ）に示すものにあっては、直方体状の構造体３の一面において３枚の金属体１ａ，１ｂ，１ｃに跨るように、円形の凹部１５を座ぐり加工により形成してある。このとき凹部１５の内側面１７は、底面１６から開口へ広がるようにテーパー状に傾斜させている。次に、この凹部１５の底面１６において中央の金属体１ｂに発光素子４を実装する。このとき凹部１５の底面１６にはあらかじめ金めっき等のめっきを施しておくのが好ましい。そして上記凹部１５の内側面１７に絶縁層９を介して反射面８を形成することによって、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを製造することができる。中央の金属体１ｂに実装した発光素子４は、ワイヤー４４によって両側の金属体１ａ，１ｃと電気的に接続してある。また、中央の金属体１ｂは、凹部１５を形成した側と反対側の面において凸設させており、回路基板１０に半田付け等により直に接合している。両側の金属体１ａ，１ｃは、回路基板１０に絶縁層２１を介して形成した回路５にそれぞれ半田１９により接合してある。

一方、図１７（ｂ）に示すものにあっては、成形体２０に設けた貫通孔１８が、直方体状の構造体３の一面において３枚の金属体１に跨るように、成形体２０を構造体３に重ね合わせて固定することによって、凹部１５を形成してある。このとき凹部１５の内側面１７は、底面１６から開口へ広がるようにテーパー状に傾斜させている。次に、この凹部１５の底面１６において中央の金属体１ｂに発光素子４を実装する。このとき凹部１５の底面１６にはあらかじめ金めっき等のめっきを施しておくのが好ましい。そして成形体２０に金属加工部品３２を被せて、上記凹部１５の内側面１７に反射面８を形成することによって、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを製造することができる。中央の金属体１ｂに実装した発光素子４は、ワイヤー４４によって両側の金属体１ａ，１ｃと電気的に接続してある。また、中央の金属体１ｂは、凹部１５を形成した側と反対側の面において凸設させており、回路基板１０に半田付け等により直に接合している。両側の金属体１ａ，１ｃは、回路基板１０に絶縁層２１を介して形成した回路５にそれぞれ半田１９により接合してある。

上記の回路基板１０としては、特に限定されるものではなく、例えば、ＦＲ−４等の樹脂系基板に回路５を形成したものやリードフレームに回路５を形成したものを用いることができる。放熱特性を高く得るためには、金属基板１１に絶縁層２１を介して回路５を形成したものを用いるのが好ましい。特に、このような回路基板１０として、熱伝導率２Ｗ／ｍｋ以上の絶縁層２１が表面に形成された金属基板１１を用いると、放熱特性をさらに高く得ることができる。絶縁層２の熱伝導率は高ければ高いほどよく、上限は特に限定されるものではない。絶縁層２１の熱伝導率が２Ｗ／ｍｋ未満であると、放熱特性のさらなる向上は期待できないおそれがある。なお、回路５の形成方法としては、ファインライン（狭ピッチの回路５）を形成することができる方法であれば、特に限定されるものではなく、例えば、銅箔などの金属箔をエッチングする方法を用いることができる。また回路５の厚みは、ファインラインを形成できる３５μｍ程度以下の厚みが好ましいが、この厚みに限定されるものではない。

上記のようにして製造した高放熱モジュールＢにあって、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａの絶縁層２を回路５間の絶縁として活用でき、この絶縁層２（回路５間隔）は図１９〜図２１に示す方法により非常に高い精度で形成することができるので、回路基板１０の回路５が狭い間隔で形成されていても特に問題はない。

また、上記のようにして製造した高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを絶縁層２５を介して回路基板１０（マザーボード）に実装することによって、図１８（ａ）〜（ｄ）に示すような高放熱モジュールＢを製造することもできる（請求項３の発明）。高熱伝導性発光素子用回路部品Ａの金属体１は、回路基板１０の表面に形成した回路５と半田１９により電気的に接続されて、回路５の一部を構成している。回路基板１０に実装する高熱伝導性発光素子用回路部品Ａの個数は少なくとも１つ以上であれば任意であり、高放熱モジュールＢの設計に応じて適宜に設定することができる。回路基板１０には、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａのみを実装するほか、その他の回路部品（例えば、チップ抵抗）を実装してもよい。回路基板１０に実装するその他の回路部品の個数も任意であり、高放熱モジュールＢの設計に応じて適宜に設定することができる。高熱伝導性発光素子用回路部品Ａの金属体１は発光素子４に比べて大きいため電極として使用することができ、発光素子４を実装した状態で良品又は不良品の検品が可能となり、不良品が回路基板１０へ実装されるのを確実に防止することができる。なお、図１８（ｃ）に示す高放熱モジュールＢにあっては、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａの回路基板１０と対向する面において、この面の周囲に切欠部４５を形成してある。これにより、回路５ａ，５ｂ間の間隔をより狭くすることができるものである。

図１６は、本発明に係る高放熱モジュールＢの他例を示すものである。この高放熱モジュールＢは、回路基板１０としていわゆるフラッシュプリント配線板を用い、この回路基板１０に高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを実装することによって、製造されるものである。フラッシュプリント配線板は、図１６のように回路５が絶縁層２５に埋め込まれることによりピール強度が向上するのでファインパターンに適している。そして、このように回路５間の間隔が狭い回路基板１０であっても、本発明に係る高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを実装することができるものであり、これにより従来のモジュールよりも高熱伝導性を高く得ることができるものである。なお、図示省略しているが、図１６に示す高放熱モジュールＢにおいても、図１５に示すものと同様に凹設部４３を形成してもよい。

上記の回路基板１０としては、特に限定されるものではないが、例えば、金属基板１１に絶縁層２１を介して回路５を形成したものを用いることができる。特に、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａと回路基板１０との間の絶縁層２５や回路５を形成するための絶縁層２１が熱伝導性を有していれば、高熱伝導性をさらに高く得ることができるものである。具体的には、絶縁層２５，２１の熱伝導率は２Ｗ／ｍｋ以上であることが好ましい。絶縁層２５，２１の熱伝導率は高ければ高いほどよく、上限は特に限定されるものではない。絶縁層２５，２１の熱伝導率が２Ｗ／ｍｋ未満であると、放熱特性のさらなる向上は期待できないおそれがある。なお、回路５の形成方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、銅箔などの金属箔をエッチングする方法を用いることができる。また回路５の厚みは、ファインラインを形成できる３５μｍ程度以下の厚みが好ましいが、この厚みに限定されるものではない。

上記のようにして製造した高放熱モジュールＢにあって、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａにおける絶縁層２を回路５間の絶縁として活用することができる。

ところで、使用する発光素子４によっては、回路５に大きな電流を流さなければならない場合が生じる。このとき回路５としては、抵抗を小さくするため、厚みの厚いものを形成することとなるが、厚みの厚い回路を形成すると、回路５間の間隔を狭くすることができない。しかし、逆に回路５間の間隔を広くすると、発光素子４に設けたバンプ１３を回路５に載せることができなくなるおそれがある。よって、図２２に示すような従来のモジュールＣにあっては、設計上、回路５ａ，５ｂ間の間隔とバンプ１３ａ，１３ｂ間の間隔との両方を十分に考慮に入れねばならず、煩雑な面があった。

しかし、本発明には上記のような煩雑な面は一切ない。すなわち、大きな電流を必要とする発光素子４を使用する場合には、回路５としては、厚みの厚いものを形成すればよい。そうすると、図１６や図１８に示すように回路５ａ，５ｂ間の間隔は広くなるが、本発明においては、この回路５に直に発光素子４を実装するものではなく、金属体１を介して間接的に実装するものであるため、発光素子４に設けたバンプ１３ａ，１３ｂ間の間隔が狭くても、これは全く関係がない。つまり、図１６や図１８に示す本発明に係る高放熱モジュールＢにあっては、回路５ａ，５ｂ間の間隔とバンプ１３ａ，１３ｂ間の間隔とが相互に制限を受けることがなく、高放熱モジュールＢの設計の自由度が高まるものである。

また、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａの金属体１を回路５の一部として使用することができる上に、この金属体１にヒートシンク（ヒートスプレッダ）としての役目も持たせることができる。すなわち、図２２に示すような金属基板１１を用いたモジュールＣや、セラミック基板を用いたモジュールでは、発光素子４から発する熱を回路５、金属基板１１、セラミック基板から放散させることしか期待することができないが、図１６や図１８に示すような高放熱モジュールＢであると、発光素子４に比べて大きな金属体１が発光素子４と回路５との間に存在するため、発光素子４から発する熱をこの金属体１を通じて効率よく伝達し、放散させることが可能となり、熱放散性が格段に向上するのである。この熱放散性はセラミック基板以上である。そして、高熱伝導性発光素子用回路部品Ａ自体は上述の方法により安価に製造することができるので、この高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを用いると、高熱伝導性を十分に得ることができる高放熱モジュールＢも安価に製造することができるものである。

なお、本発明に係る高放熱モジュールＢは、例えば、小型のＬＥＤ実装済み高熱伝導性発光素子用回路部品Ａを回路基板１０全面に実装することにより非常に明るい照明用基板モジュールとして使用可能である。また、小型の高熱伝導性発光素子用回路部品Ａ１個に発光素子４を複数個実装することも可能であり、点光源としての高輝度化に非常に有利であり、実装部品点数を減らすことも容易である。結果として非常に低コストな高放熱モジュールＢを製造することができるようになるものである。

本発明に係る高熱伝導性発光素子用回路部品の一例を示すものであり、（ａ）は断面図、（ｂ）は斜視図である。本発明に係る高熱伝導性発光素子用回路部品の他例を示すものであり、（ａ）は断面図、（ｂ）は斜視図である。本発明に係る高熱伝導性発光素子用回路部品の他例を示すものであり、（ａ）は断面図、（ｂ）は斜視図である。本発明に係る高熱伝導性発光素子用回路部品の他例を示すものであり、（ａ）は反射面形成用環状体を示す斜視図、（ｂ）は反射面を形成する前の構造体を示す斜視図、（ｃ）は反射面を形成した後の構造体（高熱伝導性発光素子用回路部品）を示す斜視図である。参考例１に係る高熱伝導性発光素子用回路部品の他例を示すものであり、（ａ）は断面図、（ｂ）は斜視図である。参考例１に係る高熱伝導性発光素子用回路部品の他例を示すものであり、（ａ）は金属加工部品を示す斜視図、（ｂ）は成形体を示す斜視図、（ｃ）は反射面を形成する前の構造体を示す斜視図、（ｄ）は反射面を形成した後の構造体（高熱伝導性発光素子用回路部品）を示す斜視図、（ｅ）は上記（ｄ）の断面図である。高熱伝導性発光素子用回路部品の他例を示すものであり、（ａ）は金属加工部品を示す斜視図、（ｂ）は成形体を示す斜視図、（ｃ）は反射面を形成する前の構造体を示す斜視図、（ｄ）は反射面を形成した後の構造体（高熱伝導性発光素子用回路部品）を示す斜視図、（ｅ）は上記（ｄ）の断面図である。高熱伝導性発光素子用回路部品の他例を示す斜視図である。高熱伝導性発光素子用回路部品の他例を示す断面図である。参考例１〜３に係る高熱伝導性発光素子用回路部品の他例を示す断面図である。高熱伝導性発光素子用回路部品の他例を示すものであり、（ａ）は断面図、（ｂ）は一部を拡大した断面図である。参考例１〜３に係る高熱伝導性発光素子用回路部品の他例を示す断面図である。参考例４に係る高熱伝導性発光素子用回路部品の他例を示すものであり、（ａ）は金属部品を示す斜視図、（ｂ）は反射面を形成する前の構造体を示す斜視図、（ｃ）は反射面を形成した後の構造体（高熱伝導性発光素子用回路部品）を示す斜視図、（ｄ）は上記（ｃ）の断面図である。本発明に係る高放熱モジュールの一例を示す断面図である。本発明に係る高放熱モジュールの他例を示す断面図である。本発明に係る高放熱モジュールの他例を示す断面図である。本発明に係る高放熱モジュールの他例を示すものであり、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ異なる高熱伝導性発光素子用回路部品を用いて製造した高放熱モジュールの一部を拡大して示す断面図である。本発明に係る高放熱モジュールの他例を示すものであり、（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ異なる高熱伝導性発光素子用回路部品を用いて製造した高放熱モジュールの一部を拡大して示す断面図である。本発明に係る高熱伝導性発光素子用回路部品を製造するための構造体の一例を示すものであり、（ａ）は切断加工前の斜視図、（ｂ）は切断加工後の斜視図である。本発明に係る高熱伝導性発光素子用回路部品を製造するための構造体の他例を示すものであり、（ａ）は切断加工前の斜視図、（ｂ）は切断加工後の斜視図である。本発明に係る高熱伝導性発光素子用回路部品を製造するための構造体の他例を示すものであり、（ａ）は切断加工前の斜視図、（ｂ）は切断加工後の斜視図である。従来のモジュールを示す断面図である。

符号の説明

Ａ高熱伝導性発光素子用回路部品
Ｂ高放熱モジュール
１金属体
２絶縁層
３構造体
４発光素子
５回路
８反射面
９絶縁層
１０回路基板
１２金属層
１５凹部
１６底面
１７内側面
１８貫通孔
２０成形体
２２貫通孔
２３金属部品
２４絶縁層
２５絶縁層

Claims

少なくとも２枚以上の金属体が絶縁層を介して積層一体化されて構造体が作製され、この構造体の少なくとも２枚以上の金属体に跨るように凹部が形成され、この凹部の底面に発光素子が実装されると共に上記凹部の内側面に絶縁層が形成され、金属体同士を導通しないように上記絶縁層に金属層が形成されることによって反射面が形成され、上記金属体が回路として用いられて成ることを特徴とする高熱伝導性発光素子用回路部品。
請求項１に記載の高熱伝導性発光素子用回路部品が回路基板に実装されて成ることを特徴とする高放熱モジュール。
請求項１に記載の高熱伝導性発光素子用回路部品が絶縁層を介して回路基板に実装されて成ることを特徴とする高放熱モジュール。
高熱伝導性発光素子用回路部品と回路基板との間の絶縁層が熱伝導性を有して成ることを特徴とする請求項３に記載の高放熱モジュール。