JP6317147B2 - Semiconductor light emitting module - Google Patents

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Description

本発明は、半導体発光モジュールに関するものであり、詳しくは、密閉空間内に光源の半導体発光装置を収容してなる半導体発光モジュールに関する。   The present invention relates to a semiconductor light emitting module, and more particularly to a semiconductor light emitting module in which a semiconductor light emitting device as a light source is accommodated in a sealed space.

従来、この種の半導体発光モジュールとしては、例えば、特許文献１に「発光ダイオード」として開示されたものがある。   Conventionally, as this type of semiconductor light emitting module, for example, there is one disclosed in Patent Document 1 as a “light emitting diode”.

開示された発光ダイオード８０は、図１１（概略断面図）にあるように、基板８１上に第１の導体パターン８２と第２の導体パターン８３が形成され、第１の導体パターン８２はＬＥＤチップ８４がダイボンディングされて該ＬＥＤチップ８４の下部電極(図示せず)と第１の導体パターン８２が電気的に接続されると共に基板８１の貫通孔８５に挿通された第１のリード端子８６の先端部８６ａに接続されている。   In the disclosed light emitting diode 80, as shown in FIG. 11 (schematic cross-sectional view), a first conductor pattern 82 and a second conductor pattern 83 are formed on a substrate 81, and the first conductor pattern 82 is an LED chip. 84 is die-bonded so that the lower electrode (not shown) of the LED chip 84 and the first conductor pattern 82 are electrically connected, and the first lead terminal 86 inserted into the through hole 85 of the substrate 81 is provided. It is connected to the tip 86a.

第２の導体パターン８３は、一端部がＬＥＤチップ８４の上部電極（図示せず）に接合されたボンディングワイヤ８７の他端部が接合されて該ＬＥＤチップ８４の上部電極と第２の導体パターン８３がボンディングワイヤ８７を介して電気的に接続されると共に基板８１の貫通孔８８に挿通された第２のリード端子８９の先端部８９ａに接続されている。   The second conductor pattern 83 has one end bonded to the upper electrode (not shown) of the LED chip 84 and the other end of the bonding wire 87 bonded to the upper electrode of the LED chip 84 and the second conductor pattern. 83 is electrically connected via a bonding wire 87 and is connected to the tip 89 a of the second lead terminal 89 inserted through the through hole 88 of the substrate 81.

そして、基板８１、ＬＥＤチップ８４、第１のリード端子８６の上端及び第２のリード端子８９の上端の夫々が気密容器９０と封止部９１で形成された気密空間９２内に収容されると共に、第１のリード端子８６の下端８６ｂ及び第２のリード端子８９の下端８９ｂが封止部９１を気密に貫通して外部に導出されている。   The substrate 81, the LED chip 84, the upper end of the first lead terminal 86, and the upper end of the second lead terminal 89 are accommodated in an airtight space 92 formed by the airtight container 90 and the sealing portion 91. The lower end 86b of the first lead terminal 86 and the lower end 89b of the second lead terminal 89 penetrate the sealing portion 91 in an airtight manner and are led out to the outside.

特開２００５−１０８９３６号公報JP 2005-108936 A

ところで、上記構成の発光ダイオード８０は、ＬＥＤチップ８４の点灯時（発光時）の発熱は、その一部が、ＬＥＤチップ８４がダイボンディングされた第１の導体パターン８２及び第１のリード端子８６を伝導して外部に放散され、一部が、ＬＥＤチップ８４が実装された基板８１及び第１のリード端子８６及び第２のリード端子８９を伝導して外部に放散され、一部が、気密空間９２内に放散されて第１のリード端子８６及び第２のリード端子８９に伝達され、第１のリード端子８６及び第２のリード端子８９を伝導して外部に放散される。   By the way, in the light emitting diode 80 having the above-described configuration, a part of the heat generated when the LED chip 84 is lit (during light emission) is a part of the first conductor pattern 82 and the first lead terminal 86 in which the LED chip 84 is die-bonded. Is conducted to the outside and part is conducted to the outside through the substrate 81 on which the LED chip 84 is mounted, the first lead terminal 86 and the second lead terminal 89, and part is airtight. The light is diffused into the space 92 and transmitted to the first lead terminal 86 and the second lead terminal 89, and is conducted to the outside through the first lead terminal 86 and the second lead terminal 89.

その場合、第１の導体パターン８２は３５μｍ程度の厚みで形成されているために断面積が小さくて熱抵抗値が大きく、熱伝導性がよくない。また、基板８１もセラミックやガラス等の熱伝導率の小さい材料で形成されている。また、第１のリード端子８６及び第２のリード端子８９の夫々の気密空間９２内に位置する部分は、ＬＥＤチップ８４の点灯時に連続的に生じる発熱に対して相対的に受熱面積が小さく、気密空間９２内に籠もった熱を第１のリード端子８６及び第２のリード端子８９のみで外部に放散することは難しい。   In that case, since the first conductor pattern 82 is formed with a thickness of about 35 μm, the sectional area is small, the thermal resistance value is large, and the thermal conductivity is not good. The substrate 81 is also formed of a material having a low thermal conductivity such as ceramic or glass. Further, the portions of the first lead terminal 86 and the second lead terminal 89 located in the airtight space 92 have a relatively small heat receiving area with respect to heat generated continuously when the LED chip 84 is turned on, It is difficult to dissipate the heat trapped in the airtight space 92 to the outside using only the first lead terminal 86 and the second lead terminal 89.

また、バーナ加熱による封止部９１の融着封止の際に、ＬＥＤチップがバーナの熱を受けて劣化する懸念もある。   In addition, there is a concern that the LED chip may deteriorate due to the heat of the burner during the fusion sealing of the sealing portion 91 by the burner heating.

そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案されたものであり、その目的とするところは、ＬＥＤチップ（半導体発光装置）の点灯時の発熱を効率良く放熱して該半導体発光装置の自己発熱による温度上昇を抑制することができる半導体発光モジュールを提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to efficiently dissipate the heat generated when the LED chip (semiconductor light-emitting device) is turned on and to self-heat the semiconductor light-emitting device. An object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting module capable of suppressing a temperature rise.

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、金属部材で形成され、互いに平行に延設された複数のリードピンと、前記複数のリードピンの夫々の一方の先端面上に配置されて接合された第１の基板と、前記第１の基板から所定の距離だけ離れた位置に位置し、前記複数のリードピンが貫通して接合された第２の基板とを有するステムと、前記ステムの前記第１の基板上に接合された半導体発光装置と、透光性部材で形成され、有底開口の円筒状の開口部が封着部で封着されることにより封着空間が形成されたバルブとを備え、前記バルブの前記封着空間内に、前記半導体発光装置が接合された前記ステムが収容されると共に、前記複数のリードピンが前記封着空間から前記封着部を貫通して外部に導出されてなる半導体発光モジュールであって、前記第１の基板は、内部に導電性及び熱伝導性が高い部材が充填されてなる複数のフラットスルーホールを有し、前記複数のフラットスルーホールの夫々の上面と前記半導体発光装置の複数の電極パターンの夫々、及び前記複数のフラットスルーホールの夫々の下面と前記複数のリードピンの夫々の前記先端面がはんだ接合されていることを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 of the present invention is a plurality of lead pins formed of a metal member and extending in parallel with each other, and one end surface of each of the plurality of lead pins. A stem having a first substrate disposed and bonded thereon, and a second substrate positioned at a predetermined distance from the first substrate and having the plurality of lead pins penetrated and bonded thereto If, sealing the semiconductor light-emitting device which is joined to said first substrate of said stem, is formed of a transparent member, by a cylindrical opening in the bottom opening is sealed with a sealing portion A bulb having a seating space formed therein, the stem to which the semiconductor light emitting device is joined is accommodated in the sealing space of the bulb, and the plurality of lead pins are sealed from the sealing space. Semiconductor which penetrates the part and is led out In the light emitting module, the first substrate has a plurality of flat through holes filled with members having high conductivity and heat conductivity, and each upper surface of the plurality of flat through holes and the above-mentioned Each of the plurality of electrode patterns of the semiconductor light emitting device, the lower surface of each of the plurality of flat through holes, and the tip surface of each of the plurality of lead pins are solder-bonded.

また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記第２の基板は複数の導電パターンを有し、前記複数の導電パターンの夫々と前記複数のリードピンの夫々がはんだ接合されていることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the second substrate has a plurality of conductive patterns, and each of the plurality of conductive patterns and each of the plurality of lead pins are soldered. It is characterized by being joined.

また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１又は請求項２において、前記封着部は、前記バルブの開口部と前記第２の基板との間に設けられていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the sealing portion is provided between the opening of the valve and the second substrate. It is characterized by.

また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、前記複数のリードピンの夫々は、先端部と中間部の２箇所に該リードピンの径方向外側に向かって環状に延びるフランジ部を有し、前記先端部に位置するフランジ部が前記第１の基板とはんだ接合され、前記中間部に位置するフランジ部が前記第２の基板にはんだ接合されていることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, each of the plurality of lead pins has a radially outer side of the lead pin at two positions, a tip portion and an intermediate portion. A flange portion extending annularly toward the front end, the flange portion positioned at the tip portion is soldered to the first substrate, and the flange portion positioned at the intermediate portion is soldered to the second substrate. It is characterized by being.

また、本発明の請求項５に記載された発明は、請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、前記封着部は、エポキシ系あるいはシリコーン系の樹脂で形成されていることを特徴とするものである。   The invention described in claim 5 of the present invention is characterized in that, in any one of claims 1 to 4, the sealing portion is formed of an epoxy-based or silicone-based resin. Is.

本発明の半導体発光モジュールは、複数のリードピンの夫々の一方の先端面上に第１の基板を接合すると共に第１の基板から所定の距離だけ離れた位置に第２の基板を接合してなるステムを形成し、第１の基板上に半導体発光装置が接合されたステムを、封着部で封着されたバルブの封着空間内に収容してリードピンが封着空間から封着部を貫通して外部に導出するようにした。   The semiconductor light emitting module of the present invention is formed by bonding the first substrate on one end face of each of the plurality of lead pins and bonding the second substrate at a position away from the first substrate by a predetermined distance. A stem is formed, and the stem having the semiconductor light emitting device bonded on the first substrate is accommodated in the sealing space of the bulb sealed by the sealing portion, and the lead pin penetrates the sealing portion from the sealing space. And derived to the outside.

この場合、第１の基板は、内部に導電性及び熱伝導性が高い部材が充填されてなる複数のフラットスルーホールを有し、複数のフラットスルーホールの夫々の上面と半導体発光装置の複数の電極パターンの夫々、及び複数のフラットスルーホールの夫々の下面と複数のリードピンの夫々の先端面をはんだ接合した。   In this case, the first substrate has a plurality of flat through holes in which members having high conductivity and high thermal conductivity are filled, and each of the top surfaces of the plurality of flat through holes and the plurality of semiconductor light emitting devices. Each of the electrode patterns, the lower surfaces of the plurality of flat through holes, and the tip surfaces of the lead pins were soldered.

これにより、半導体発光装置の点灯時の発熱が、はんだ接合部を含む、第１の基板のフラットスルーホールの充填部とリードピンによる伝熱経路を経て放熱される。したがって、伝熱経路中に、樹脂や断面積が小さい導体パターン等の熱抵抗が高い部分を有することがなく、優れた放熱効果を得ることができる。   As a result, the heat generated when the semiconductor light emitting device is turned on is dissipated through the heat transfer path by the filled portion of the flat through hole of the first substrate and the lead pin including the solder joint portion. Therefore, the heat transfer path does not have a portion having a high thermal resistance such as a resin or a conductor pattern having a small cross-sectional area, and an excellent heat dissipation effect can be obtained.

実施形態の半導体発光モジュールの製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the semiconductor light-emitting module of embodiment. 同様に、実施形態の半導体発光モジュールの製造方法の説明図である。Similarly, it is explanatory drawing of the manufacturing method of the semiconductor light-emitting module of embodiment. 同様に、実施形態の半導体発光モジュールの製造方法の説明図である。Similarly, it is explanatory drawing of the manufacturing method of the semiconductor light-emitting module of embodiment. 同様に、実施形態の半導体発光モジュールの製造方法の説明図である。Similarly, it is explanatory drawing of the manufacturing method of the semiconductor light-emitting module of embodiment. 同様に、実施形態の半導体発光モジュールの製造方法の説明図である。Similarly, it is explanatory drawing of the manufacturing method of the semiconductor light-emitting module of embodiment. 同様に、実施形態の半導体発光モジュールの製造方法の説明図である。Similarly, it is explanatory drawing of the manufacturing method of the semiconductor light-emitting module of embodiment. 同様に、実施形態の半導体発光モジュールの製造方法の説明図である。Similarly, it is explanatory drawing of the manufacturing method of the semiconductor light-emitting module of embodiment. 同様に、実施形態の半導体発光モジュールの製造方法の説明図である。Similarly, it is explanatory drawing of the manufacturing method of the semiconductor light-emitting module of embodiment. 同様に、実施形態の半導体発光モジュールの製造方法の説明図である。Similarly, it is explanatory drawing of the manufacturing method of the semiconductor light-emitting module of embodiment. 実施形態の半導体発光モジュールの伝熱経路の説明図である。It is explanatory drawing of the heat-transfer path | route of the semiconductor light-emitting module of embodiment. 従来例の説明図である。It is explanatory drawing of a prior art example.

以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図１０を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 10 (the same parts are denoted by the same reference numerals). The embodiments described below are preferable specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention particularly limits the present invention in the following description. Unless stated to the effect, the present invention is not limited to these embodiments.

図１〜図９は、実施形態の半導体発光モジュールの製造方法を説明する図である。以下、図１〜図９の説明図を参照して、半導体発光モジュールの製造方法の一例を工程順に説明する。   1-9 is a figure explaining the manufacturing method of the semiconductor light-emitting module of embodiment. Hereinafter, an example of a method for manufacturing a semiconductor light emitting module will be described in the order of steps with reference to the explanatory diagrams of FIGS.

まず（図1(第１の基板の断面図)参照）、後述の半導体発光装置２を実装する第１の基板１０を作製する、第１の基板１０は、例えば、ガラスエポキシ基板からなるベース基板１１の両面に銅箔が積層されてなるエポキシ樹脂銅張積層板（ＦＲ−４）を用い、一方の面（表面）の銅箔にエッチング処理を施して、半導体発光装置２の一対の外部接続用電極の夫々との間で電気的及び機械的な接続を行う一対の半導体発光装置実装用パッド１２ａ、１２ｂが形成され、他方の面（裏面）の銅箔にエッチング処理を施して、後述する一対のリードピン３１、３１の夫々の一方の先端部との間で電気的及び機械的な接続を行う一対のリードピン接合用パッド１３ａ、１３ｂが形成されている。   First (see FIG. 1 (cross-sectional view of the first substrate)), a first substrate 10 on which a semiconductor light emitting device 2 to be described later is mounted. The first substrate 10 is a base substrate made of, for example, a glass epoxy substrate, for example. A pair of external connections of the semiconductor light emitting device 2 is performed using an epoxy resin copper clad laminate (FR-4) in which copper foil is laminated on both sides of 11 and etching the copper foil on one side (front surface). A pair of semiconductor light-emitting device mounting pads 12a and 12b that are electrically and mechanically connected to each of the electrodes are formed, and the copper foil on the other surface (back surface) is etched to be described later. A pair of lead pin bonding pads 13a and 13b are formed for electrical and mechanical connection between the tip portions of the pair of lead pins 31 and 31, respectively.

半導体発光装置実装用パッド１２ａとリードピン接合用パッド１３ａ、及び、半導体発光装置実装用パッド１２ｂとリードピン接合用パッド１３ｂは夫々、スルーホール１４、１５によって電気的に接続され、スルーホール１４、１５の夫々の貫通孔内には充填材が充填されて充填部１４ａ、１５ａが形成され、それによりフラットスルーホール構造を呈している。充填部１４ａ、１５ａを形成する充填材には、例えば、導電性樹脂ペースト等の導電性及び熱伝導性が高い部材が用いられる。   The semiconductor light emitting device mounting pad 12a and the lead pin bonding pad 13a, and the semiconductor light emitting device mounting pad 12b and the lead pin bonding pad 13b are electrically connected through the through holes 14 and 15, respectively. Each through-hole is filled with a filler to form filling portions 14a and 15a, thereby providing a flat through-hole structure. As the filler forming the filling portions 14a and 15a, for example, a member having high conductivity and thermal conductivity such as a conductive resin paste is used.

次に（図２（リードピンの正面図）参照）、第１の基板１０を接合して固定支持する一対のリードピン３１、３２を作製する。リードピン３１、３２は金属部材からなり、リードピン３１、３２の夫々は細径円柱状に長く延びる柱状部３１ａ、３２ａを有し、柱状部３１ａ、３２ａの一方の先端部に該柱状部３１ａ、３２ａの径方向外側に向かって環状に延びる第１のフランジ部３１ｂ、３２ｂを有すると共に第１のフランジ部３１ｂ、３２ｂから他方の端部側に所定の距離だけ離れた位置に、第１のフランジ部３１ｂ、３２ｂと同様に柱状部の径方向外側に向かって環状に延びる第２のフランジ部３１ｃ、３２ｃを有している。第１のフランジ部３１ｂ、３２ｂの夫々の上端面３１ｂａ、３２ｂａは平坦面を有している。   Next (see FIG. 2 (front view of the lead pins)), a pair of lead pins 31 and 32 for joining and fixing and supporting the first substrate 10 are produced. The lead pins 31 and 32 are made of a metal member, and each of the lead pins 31 and 32 has columnar portions 31a and 32a extending long like a thin cylindrical column. The first flange portion 31b, 32b that extends annularly outward in the radial direction of the first flange portion, and at a position away from the first flange portion 31b, 32b by a predetermined distance from the other end side. Similar to 31b and 32b, second flange portions 31c and 32c extending annularly toward the radially outer side of the columnar portion are provided. The upper end surfaces 31ba and 32ba of the first flange portions 31b and 32b have flat surfaces.

次に（図３(第２の基板の断面図)参照）、一対のリードピン３１、３２が挿通して該リードピン３１、３２に接合固定される第２の基板２０を作製する。第２の基板２０は、例えば、ガラスエポキシ基板からなるベース基板２１の片面に銅箔が積層されてなるエポキシ樹脂銅張積層板（ＦＲ−４）を用い、第１の基板１０に設けられたスルーホール１４、１５と同一間隔でリードピン３１、３２が挿通する一対のリードピン挿通孔２２、２３が設けられている。   Next (see FIG. 3 (cross-sectional view of the second substrate)), the second substrate 20 is fabricated in which the pair of lead pins 31 and 32 is inserted and fixed to the lead pins 31 and 32. The second substrate 20 is provided on the first substrate 10 using, for example, an epoxy resin copper clad laminate (FR-4) in which a copper foil is laminated on one side of a base substrate 21 made of a glass epoxy substrate. A pair of lead pin insertion holes 22 and 23 through which the lead pins 31 and 32 are inserted at the same interval as the through holes 14 and 15 are provided.

リードピン挿通孔２２、２３の夫々の周囲には、銅箔にエッチング処理を施してリードピン挿通孔２２、２３の夫々の周囲を囲むようにリードピン接合用パッド２４ａ、２４ｂが形成されている。   Around the lead pin insertion holes 22 and 23, lead pin bonding pads 24a and 24b are formed so as to surround the periphery of the lead pin insertion holes 22 and 23 by etching the copper foil.

次に（図４（第１の基板とリードピンとの接合断面図）参照）、第１の基板１０のリードピン接合用パッド１３ａとスルーホール１４の充填部１４ａの下部１４ａａをリードピン３１の第１のフランジ部３１ｂの上端部３１ｂｂにはんだ４０により接合し、同様に、第１の基板１０のリードピン接合用パッド１３ｂとスルーホール１５の充填部１５ａの下部１５ａａをリードピン３２の第１のフランジ部３２ｂの上端部３２ｂｂにはんだ４０により接合する。   Next (see FIG. 4 (cross-sectional view of bonding between the first substrate and the lead pin)), the lead pin bonding pad 13a of the first substrate 10 and the lower portion 14aa of the filling portion 14a of the through hole 14 are connected to the first of the lead pins 31. The upper end portion 31bb of the flange portion 31b is joined by the solder 40. Similarly, the lead pin joining pad 13b of the first substrate 10 and the lower portion 15aa of the filling portion 15a of the through hole 15 are connected to the first flange portion 32b of the lead pin 32. The upper end portion 32bb is joined with the solder 40.

次に（図５(第２の基板とリードピンとの接合断面図)参照）、第２の基板２０のリードピン挿通孔２２、２３の夫々にリードピン３１、３２の夫々を挿通し、リードピン接合用パッド２４ａとリードピン３１の第２のフランジ部３１ｃ、及び、リードピン接合用パッド２４ｂとリードピン３２の第２のフランジ部３２ｃの夫々を、はんだ４０により接合する。   Next (see FIG. 5 (bonding cross-sectional view of the second substrate and the lead pin)), the lead pins 31 and 32 are inserted into the lead pin insertion holes 22 and 23 of the second substrate 20, respectively, and a lead pin bonding pad is inserted. 24 a and the second flange portion 31 c of the lead pin 31, and the lead pin joining pad 24 b and the second flange portion 32 c of the lead pin 32 are joined by the solder 40.

すると、図６（ステムの正面図））に示すような、リードピン３１、３２に第１の基板１０及び第２の基板２０がはんだ４０を介して接合固定されてなるステム５０が形成される。   Then, as shown in FIG. 6 (front view of the stem), a stem 50 is formed in which the first substrate 10 and the second substrate 20 are bonded and fixed to the lead pins 31 and 32 via the solder 40.

次に（図７（ステムを構成する第１の基板と半導体発光装置との接合断面図）参照）、ステム５０を構成する第１の基板１０上に半導体発光装置２を実装する。半導体発光装置２は基板３の一方の面に半導体発光素子４が実装されて透光性部材５で封止され、一対の素子電極（アノード電極及びカソード電極）の夫々に接続された一対の電極パターン３ａ、３ｂが半導体発光素子実装面から対向する側面を経て反対面に回り込むように延設されている。   Next (see FIG. 7 (a cross-sectional view of the junction between the first substrate constituting the stem and the semiconductor light emitting device)), the semiconductor light emitting device 2 is mounted on the first substrate 10 constituting the stem 50. The semiconductor light emitting device 2 has a pair of electrodes, each of which is mounted with a semiconductor light emitting element 4 on one surface of a substrate 3 and sealed with a translucent member 5 and connected to each of a pair of element electrodes (anode electrode and cathode electrode). The patterns 3a and 3b extend from the semiconductor light emitting device mounting surface to the opposite surface through the opposite side surfaces.

そこで、第１の基板１０上に半導体発光装置２を載置し、半導体発光装置２の一方の電極パターン３ａを第１の基板１０の半導体発光装置実装用パッド１２ａとスルーホール１４の充填部１４ａの上部１４ａｂにはんだ４０により接合し、同様に、半導体発光装置２の他方の電極パターン３ｂを第１の基板１０の半導体発光装置実装用パッド１２ｂとスルーホール１５の充填部１５ａの上部１５ａｂにはんだ４０により接合する。   Therefore, the semiconductor light emitting device 2 is mounted on the first substrate 10, and one electrode pattern 3 a of the semiconductor light emitting device 2 is placed on the semiconductor light emitting device mounting pad 12 a of the first substrate 10 and the filling portion 14 a of the through hole 14. Similarly, the other electrode pattern 3b of the semiconductor light emitting device 2 is soldered to the semiconductor light emitting device mounting pad 12b of the first substrate 10 and the upper portion 15ab of the through hole 15 filling portion 15a. 40 to join.

最後に（図８（バルブに対するステムの固定図）参照）、透光性を有するガラスあるいは樹脂からなる有底開口の円筒状のバルブ６０を開口部６１を上方に向けて固定治具にセットし、半導体発光装置２が実装されたステム５０を半導体発光装置２側からバルブ６０内の所定の位置まで挿入し、リードピン３１、３２をクランプしてそのまま保持する。   Finally (see FIG. 8 (fixing diagram of stem with respect to the valve)), a cylindrical valve 60 having a bottomed opening made of glass or resin having translucency is set on a fixing jig with the opening 61 facing upward. The stem 50 on which the semiconductor light emitting device 2 is mounted is inserted from the semiconductor light emitting device 2 side to a predetermined position in the bulb 60, and the lead pins 31 and 32 are clamped and held as they are.

そして、ステム５０がバルブ６０の所定の位置に保持された状態で、バルブ６０の開口部６１からバルブ６０内に封着材６５を注入して封着部６６を形成する。封着材６５はエポキシ系あるいはシリコーン系の樹脂が用いられ、ステム５０の第２の基板２０によって堰き止められて第２の基板２０から先への流入が止められる。   Then, in a state where the stem 50 is held at a predetermined position of the valve 60, the sealing material 65 is injected into the valve 60 from the opening 61 of the valve 60 to form the sealing portion 66. The sealing material 65 is made of an epoxy-based or silicone-based resin, and is blocked by the second substrate 20 of the stem 50 to stop the inflow from the second substrate 20.

これにより、図９（半導体発光モジュールの透視図）にあるように、開口部６１が封着部６６によって封着されたバルブ６０の封着空間６２内に半導体発光装置２が搭載されたステム５０が収容されると共にステム５０の一対のリードピン３１、３２が封着空間６２内から封着部６６を貫通してバルブ６０外に導出されてなる半導体発光モジュール１が完成する。   Accordingly, as shown in FIG. 9 (a perspective view of the semiconductor light emitting module), the stem 50 in which the semiconductor light emitting device 2 is mounted in the sealing space 62 of the bulb 60 in which the opening 61 is sealed by the sealing portion 66. Is completed, and the pair of lead pins 31 and 32 of the stem 50 are led out of the bulb 60 through the sealing portion 66 from the sealing space 62, and the semiconductor light emitting module 1 is completed.

そこで（図１０（伝熱経路の説明図）参照）、バルブ６０外に導出された一対のリードピン３１、３２間に外部電源から所定の電圧を印加すると、リードピン３１、３２の夫々に電気的に接続された、第１の基板１０のリードピン接合用パッド１３ａ、１３ｂ間に電圧が印加され、更にスルーホール１４、１５、半導体発光装置実装用パッド１２ａ、１２ｂ及び半導体発光装置２の一対の電極パターン３ａ、３ｂ間を経て半導体発光素子４の素子電極に印加されて該半導体発光素子４が発光し、半導体発光素子４の発光光（Ｌ）が半導体発光装置２から出射される。半導体発光装置２からの出射光は透光性を有するバルブ６０を透過して半導体発光モジュール１外に出射される。   Therefore (see FIG. 10 (explanation diagram of the heat transfer path)), when a predetermined voltage is applied between the pair of lead pins 31 and 32 led out of the valve 60 from an external power source, each of the lead pins 31 and 32 is electrically connected. A voltage is applied between the connected lead pin bonding pads 13 a and 13 b of the first substrate 10, and through holes 14 and 15, semiconductor light emitting device mounting pads 12 a and 12 b, and a pair of electrode patterns of the semiconductor light emitting device 2. The light is applied to the element electrode of the semiconductor light emitting element 4 through 3a and 3b, and the semiconductor light emitting element 4 emits light. The light emitted from the semiconductor light emitting device 2 passes through the light-transmitting bulb 60 and is emitted out of the semiconductor light emitting module 1.

このとき、半導体発光素子４は発光と同時に熱を発生する。このときの発熱（Ｈ）は、半導体発光素子４から該半導体発光素子４が実装された基板３に伝導され、基板３から第１の基板１０のスルーホール１４、１５の充填部１４ａ、１５ａ及びはんだ４０を経てリードピン３１、３２に伝導され、該リードピン３１、３２の、バルブ６０からの導出部を介して外部に放散される。   At this time, the semiconductor light emitting element 4 generates heat simultaneously with light emission. Heat generation (H) at this time is conducted from the semiconductor light emitting element 4 to the substrate 3 on which the semiconductor light emitting element 4 is mounted, and the filling portions 14a and 15a of the through holes 14 and 15 of the first substrate 10 from the substrate 3 and The lead 40 is conducted to the lead pins 31 and 32 through the solder 40 and is diffused to the outside through the lead-out portion from the bulb 60 of the lead pins 31 and 32.

換言すると、半導体発光装置２の点灯時の発熱は、２箇所のはんだ接合部を含む、第１の基板１０のスルーホール１４、１５の充填部１４ａ、１５ａとリードピン３１、３２による伝熱経路を経て放熱される。したがって、伝熱経路中に、樹脂や断面積が小さい導体パターン等の熱抵抗が高い部分を有することがなく、優れた放熱効果を得ることができる。   In other words, the heat generated when the semiconductor light emitting device 2 is turned on passes through a heat transfer path including the filling portions 14a and 15a of the through holes 14 and 15 of the first substrate 10 and the lead pins 31 and 32 including two solder joint portions. After that, heat is dissipated. Therefore, the heat transfer path does not have a portion having a high thermal resistance such as a resin or a conductor pattern having a small cross-sectional area, and an excellent heat dissipation effect can be obtained.

また、半導体発光装置２からの熱（Ｈ）は、リードピン３１、３２から該リードピン３１、３２にはんだ接合された第２の基板２０にも伝熱され、第２の基板２０に接する封着部６６を介して外部に放散される。   Further, the heat (H) from the semiconductor light emitting device 2 is also transferred from the lead pins 31 and 32 to the second substrate 20 soldered to the lead pins 31 and 32, and is in contact with the second substrate 20. It is dissipated outside through 66.

このように、半導体発光モジュール１を優れた放熱性を有する構成とすることにより、半導体発光素子４の発光時の自己発熱による温度上昇を良好に抑制することができる。その結果、半導体発光素子４の温度上昇に起因する半導体発光素子４の発光効率の低減による発光光量の減少が抑えられると共に、同様に半導体発光素子４の温度上昇に起因する半導体発光素子４の劣化による素子寿命の短縮を抑制することが可能となる。   As described above, the semiconductor light emitting module 1 is configured to have excellent heat dissipation, so that the temperature rise due to self-heating during the light emission of the semiconductor light emitting element 4 can be satisfactorily suppressed. As a result, a decrease in the amount of emitted light due to a decrease in the light emission efficiency of the semiconductor light emitting element 4 due to the temperature increase of the semiconductor light emitting element 4 can be suppressed, and similarly the deterioration of the semiconductor light emitting element 4 due to the temperature increase of the semiconductor light emitting element 4. It is possible to suppress the shortening of the device life due to the above.

半導体発光モジュール１は、製造工程中にバーナ等による高温の加熱工程を有さない。そのため、製造時に半導体発光素子が熱劣化を生じる懸念がなく、高い信頼性を確保することができる。   The semiconductor light emitting module 1 does not have a high-temperature heating process using a burner or the like during the manufacturing process. Therefore, there is no concern that the semiconductor light emitting element is thermally deteriorated during manufacturing, and high reliability can be ensured.

なお、上述した半導体発光モジュール１の製造方法は製造方法の一例を示したものであるので、必ずしも上記製造工程に限られるものではない。生産性等を考慮して適宜設定されることが好ましい。   In addition, since the manufacturing method of the semiconductor light emitting module 1 mentioned above showed an example of the manufacturing method, it is not necessarily restricted to the said manufacturing process. It is preferable to set appropriately considering productivity and the like.

１… 半導体発光モジュール
２… 半導体発光装置
３… 基板
３ａ… 電極パターン
３ｂ… 電極パターン
４… 半導体発光素子
５… 透光性部材
１０… 第１の基板
１１… ベース基板
１２ａ… 半導体発光装置実装用パッド
１２ｂ… 半導体発光装置実装用パッド
１３ａ… リードピン接合用パッド
１３ｂ… リードピン接合用パッド
１４… スルーホール
１４ａ… 充填部
１４ａａ… 下部
１４ａｂ… 上部
１５… スルーホール
１５ａ… 充填部
１５ａａ… 下部
１５ａｂ… 上部
２０… 第２の基板
２１… ベース基板
２２… リードピン挿通孔
２３… リードピン挿通孔
２４ａ… リードピン接合用パッド
２４ｂ… リードピン接合用パッド
３１… リードピン
３１ａ… 柱状部
３１ｂ… 第１のフランジ部
３１ｂａ… 上端面
３１ｂｂ… 上端部
３１ｃ… 第２のフランジ部
３２… リードピン
３２ａ… 柱状部
３２ｂ… 第１のフランジ部
３２ｂａ… 上端面
３２ｂｂ… 上端部
３２ｃ… 第２のフランジ部
４０… はんだ
５０… ステム
６０… バルブ
６１… 開口部
６２… 封着空間
６５… 封着材
６６… 封着部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor light-emitting module 2 ... Semiconductor light-emitting device 3 ... Board | substrate 3a ... Electrode pattern 3b ... Electrode pattern 4 ... Semiconductor light-emitting element 5 ... Translucent member 10 ... 1st board | substrate 11 ... Base substrate 12a ... Pad for semiconductor light-emitting device mounting 12b ... Semiconductor light emitting device mounting pad 13a ... Lead pin joining pad 13b ... Lead pin joining pad 14 ... Through hole 14a ... Filling part 14aa ... Lower part 14ab ... Upper part 15 ... Through hole 15a ... Filling part 15aa ... Lower part 15ab ... Upper part 20 ... Second substrate 21 ... Base substrate 22 ... Lead pin insertion hole 23 ... Lead pin insertion hole 24a ... Lead pin bonding pad 24b ... Lead pin bonding pad 31 ... Lead pin 31a ... Columnar portion 31b ... First flange portion 31ba ... Upper end surface 31bb ... Upper end 31c ... 2 flanges 32 ... lead pin 32a ... columnar part 32b ... first flange part 32ba ... upper end surface 32bb ... upper end part 32c ... second flange part 40 ... solder 50 ... stem 60 ... valve 61 ... opening 62 ... sealing Space 65 ... Sealing material 66 ... Sealing part

Claims (5)

金属部材で形成され、互いに平行に延設された複数のリードピンと、
前記複数のリードピンの夫々の一方の先端面上に配置されて接合された第１の基板と、
前記第１の基板から所定の距離だけ離れた位置に位置し、前記複数のリードピンが貫通して接合された第２の基板とを有するステムと、
前記ステムの前記第１の基板上に接合された半導体発光装置と、
透光性部材で形成され、有底開口の円筒状の開口部が封着部で封着されることにより封着空間が形成されたバルブとを備え、
前記バルブの前記封着空間内に、前記半導体発光装置が接合された前記ステムが収容されると共に、前記複数のリードピンが前記封着空間から前記封着部を貫通して外部に導出されてなる半導体発光モジュールであって、
前記第１の基板は、内部に導電性及び熱伝導性が高い部材が充填されてなる複数のフラットスルーホールを有し、前記複数のフラットスルーホールの夫々の上面と前記半導体発光装置の複数の電極パターンの夫々、及び前記複数のフラットスルーホールの夫々の下面と前記複数のリードピンの夫々の前記先端面がはんだ接合されていることを特徴とする半導体発光モジュール。 A plurality of lead pins formed of metal members and extending in parallel to each other;
A first substrate disposed on and bonded to one end surface of each of the plurality of lead pins;
A stem that is located at a predetermined distance from the first substrate and has a second substrate through which the plurality of lead pins are joined;
A semiconductor light emitting device bonded onto the first substrate of the stem;
Is formed of a transparent member, and a valve that is sealing a space formed by the cylindrical opening in the bottom opening is sealed with the sealing portion,
The stem to which the semiconductor light emitting device is bonded is accommodated in the sealing space of the bulb, and the plurality of lead pins penetrate the sealing portion from the sealing space and are led out to the outside. A semiconductor light emitting module,
The first substrate has a plurality of flat through-holes filled with members having high conductivity and thermal conductivity, and has an upper surface of each of the plurality of flat through-holes and a plurality of the semiconductor light-emitting devices. A semiconductor light emitting module, wherein each of the electrode patterns, the lower surfaces of the plurality of flat through holes, and the tip surfaces of the lead pins are soldered. 前記第２の基板は複数の導電パターンを有し、前記複数の導電パターンの夫々と前記複数のリードピンの夫々がはんだ接合されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光モジュール。   2. The semiconductor light emitting module according to claim 1, wherein the second substrate has a plurality of conductive patterns, and each of the plurality of conductive patterns is soldered to each of the plurality of lead pins. 前記封着部は、前記バルブの開口部と前記第２の基板との間に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体発光モジュール。 The semiconductor light emitting module according to claim 1, wherein the sealing portion is provided between the opening of the bulb and the second substrate. 前記複数のリードピンの夫々は、先端部と中間部の２箇所に該リードピンの径方向外側に向かって環状に延びるフランジ部を有し、前記先端部に位置するフランジ部が前記第１の基板とはんだ接合され、前記中間部に位置するフランジ部が前記第２の基板にはんだ接合されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の半導体発光モジュール。   Each of the plurality of lead pins has a flange portion extending annularly toward the radially outer side of the lead pin at two locations, a tip portion and an intermediate portion, and the flange portion located at the tip portion is connected to the first substrate. 4. The semiconductor light emitting module according to claim 1, wherein a flange portion that is soldered and located at the intermediate portion is soldered to the second substrate. 5. 前記封着部は、エポキシ系あるいはシリコーン系の樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の半導体発光モジュール。   The semiconductor light-emitting module according to claim 1, wherein the sealing portion is formed of an epoxy-based or silicone-based resin.
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