CN110571642B - 发光装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种散热性优异的发光装置。本发明的发光装置具备半导体激光元件、将以金属为主材料的底部和以陶瓷为主材料的框部接合的基部，基部具有配置半导体激光元件的配置面、围绕所配置的半导体激光元件的周围的框、用于与半导体激光元件电连接的第一及第二电极层，底部具有配置面，框部具有与配置面接合的接合面、与接合面相交且形成比配置面大的框的内侧面、与接合面相交且形成比配置面小的框的内侧面，第二电极层设置在与接合面不同的平面上、即在框部与形成比配置面小的框的内侧面的至少一部相交的平面。

Description

发光装置

技术领域

本发明涉及发光装置。

背景技术

目前，已知有在具有框和底面的基部的底面上配置有LED元件、半导体激光元件等发光元件的发光元件封装。另外，在成为封装体的基部可采用几种材料，例如其中之一列举陶瓷。

在专利文献1(日本特开2014－68013)中公开有在表面由陶瓷层形成的封装体之上配置有发光元件的发光元件封装。

另一方面，由于半导体激光元件等发光元件发热，因此在制作封装时也需要考虑散热。专利文献1的发光元件封装公开了发光元件配置在陶瓷之上的构造，但在散热方面具有改善的余地。

发明内容

本发明的发光装置具备半导体激光元件、将以金属为主材料的底部和以陶瓷为主材料的框部接合的基部，基部具有配置半导体激光元件的配置面、围绕所配置的半导体激光元件的四周的框、用于与半导体激光元件电连接的第一及第二电极层，底部具有配置面，框部具有与配置面接合的接合面、与接合面相交且形成比配置面大的框的内侧面、与接合面相交且形成比配置面小的框的内侧面，第二电极层设置在与接合面不同的平面上，该平面在框部与形成比配置面小的框的内侧面的至少一部相交。

根据本发明，可以提供散热性优异的发光装置。

附图说明

图1是第一实施方式的发光装置的示意立体图；

图2是用于说明第一实施方式的发光装置的内部构造的俯视图；

图3是沿连结图1的III-III的直线的发光装置的剖视图；

图4A是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的示意立体图；

图4B是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的连结BI-BI的直线的剖视图；

图4C是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的连结BII-BII的直线的剖视图；

图4D是第一实施方式的发光装置的底部的示意立体图；

图4E是第一实施方式的发光装置的框部的俯视图；

图4F是第一实施方式的发光装置的框部的仰视图；

图5A是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的示意立体图；

图5B是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的连结BI-BI的直线的剖视图；

图5C是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的连结BII-BII的直线的剖视图；

图6A是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的示意立体图；

图6B是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的连结BI-BI的直线的剖视图；

图6C是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的连结BII-BII的直线的剖视图；

图7A是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的示意立体图；

图7B是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的连结BI-BI的直线的剖视图；

图7C是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的连结BII-BII的直线的剖视图；

图8A是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的示意立体图；

图8B是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的连结BI-BI的直线的剖视图；

图8C是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的连结BII-BII的直线的剖视图；

图9A是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的示意立体图；

图9B是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的连结BI-BI的直线的剖视图；

图9C是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的连结BII-BII的直线的剖视图；

图9D是第一实施方式的发光装置的基板的俯视图；

图10A是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的示意图；

图10B是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的连结BI-BI的直线的剖视图；

图10C是用于说明第一实施方式的发光装置的制造方法的连结BII-BII的直线的剖视图；

图11是第二实施方式的发光装置的剖视图；

图12A是第二实施方式的发光装置的底部的示意立体图；

图12B是第二实施方式的发光装置的底部的示意立体图；

图13是第二实施方式的发光装置的基板的俯视图；

图14是第一变形例的发光装置的剖视图；

图15是第二变形例的发光装置的剖视图；

图16是第二变形例的发光装置的底部的示意立体图。

标记说明

1：发光装置

100：基板

101：散热部

102：绝缘部

103：金属膜

104：金属区域

105：绝缘区域

106：露出部

110：基部

111：框部

112：第一电极层

113：接合面

114：第二电极层

115：内侧面

116：内侧面

117：内侧面

118：底部

119：侧面

120：盖部

130：粘接部

140：透镜部件

150：反光部件

160：子基板

170：半导体激光元件

180：引线

2：发光装置

200：基板

201：露出部

210：基部

211：框部

212：接合面

213：底部

214：凹部

215：接合面

3：发光装置

300：基板

310：基部

311：框部

312：凹部

313：底部

4：发光装置

400：基板

410：基部

411：框部

412：底部

413：侧面

具体实施方式

以下，参照附图说明用于实施本发明的方式。以下所示的方式是用于使本发明的技术思想的方式，不限定本发明。另外，在以下的说明中，相同的名称、标记表示相同或同质的部件，适当省略详细说明。此外，有时为了使说明清楚而夸大各附图所示的部件的大小及位置关系等。

〈第一实施方式〉

图1是表示第一实施方式的发光装置1的示意图，图2是用于说明发光装置1的基部的内部构造的俯视图，图3是表示沿连结图1的III－III的直线的箭头方向的剖视图。在图2中，为了标记内部构造，用虚线标记盖部120、粘接部130及透镜部件140，用实线标记透过这些部件的情况下看到的部分。另外，为了避免附图变得烦杂，图3中标记的引线180在图2中省略。

发光装置1是从多个半导体激光元件170放射的光经由反光部件150的光反射面反射，通过透镜部件140向外部射出的装置。如图2所示，三个子基板160分别配置排列半导体激光元件170，与各半导体激光元件170对应配置反光部件150。各半导体激光元件170向对应的反光部件150放射光，反光部件150将来自半导体激光元件170的光向透镜部件140的方向反射。另外，发光装置1具有射出光的封装、安装封装的安装基板。此外，也可以仅将封装视为发光装置1。

发光装置1具有作为安装基板的基板100、作为构成封装的构成要素的基部110、盖部120、粘接部130、透镜部件140、反光部件150、子基板160、半导体激光元件170及引线180。另外，在通过基部110和盖部120接合而形的封闭空间配置有多个反光部件150、各自配置了半导体激光元件170的子基板160。另外，将在基部110之上配置的半导体激光元件170电连接的引线180被拉伸。另外，如图3所示，基部110具有框部111、底部118。

基板100至少与框部111或底部118的任一个接合。另外，在与基板100的接合面的相反侧，框部111与盖部120接合。盖部120和透镜部件140经由粘接剂接合，在盖部120与透镜部件140之间因粘接剂凝固形成的粘接部130而产生间隙。以下，说明发光装置1的制造工序，并对发光装置1进行说明。

图4A～图10A是用于对制造出发光装置1的各工序进行说明的示意图。另外，图4B～图10B至图4C～图10C分别与图4A～图10A对应而记述各工序的剖视图。图4B～图10B是与连结图4A所示的BI-BI的直线对应的剖视图。图4C～图10C是与连结图4A所示的BII-BII的直线的剖视图。用虚线标记的S1及S2是在附图间用于表示发光装置2的方向的对应的辅助线，不是发光装置2的构成要素。另外，剖视图的辅助线表示在图4A～图10A的示意图中以标记辅助线侧为正面观察时的剖视图。例如，图5B中标记S1线的基部110的剖视图可以说是相对于图5A的基部110，将S1视为正面观察与连结图4A的BI-BI的直线对应的直线的剖视图。

首先，如图4A及4D所示，分别准备构成基部110的框部111和底部118。作为底部118，可使用Cu或A1等金属，作为框部111，可使用氧化铝(Al₂O₃)、AlN等陶瓷。材料并不限于此，至少底部118的散热性比框部111优异，底部118的导热率比框部111高。

底部118在与基板100接合的接合面及配置有反光部件150、子基板160、半导体激光元件170的配置面上具有将矩形的四角倒圆的形状。另外，从接合面至配置面的厚度均匀。此外，在本发明中，对矩形的角进行修圆角、倒角、斜切、全切等加工的形状也称为矩形。同样，例如对多边形的1个以上的角进行修圆角等加工的形状也称为多边形。另外，对于矩形或多边形的各边，在对角实施加工的情况下，也包含被加工的部分视为边。此外，将与基板100接合的接合面视为底面。底面、配置面的形状不限于此。

框部111在与基板100接合的面即底面具有第一电极层112。第一电极层112例如由金属层构成，与基板100的金属膜103接合。经由金属膜103向半导体激光元件170供电。另外，框部111在框的内侧具有台阶部，该台阶部的底面侧的平面为与底部118接合的接合面113。此外，为了便于说明，关于相对的两个平面，将距基板100近侧称为下表面，将相反侧称为上表面。或者，距透镜部件140近侧称为上表面，相反侧称为下表面。图4A中的框部111以上表面和下表面被颠倒的状态配置。

图4E是框部111的俯视图，图4F是框部111的仰视图。框部111在从下表面观察到的台阶部平面具有接合面113，在从上表面观察到的台阶部平面设置有用于与半导体激光元件170电连接的第二电极层114。第二电极层114例如经由通孔与第一电极层112电连接。第二电极层114例如由金属层构成，配置在陶瓷层之上，因此，不在台阶部的下表面露出。另外，仰视时台阶部形成框的全部四边，俯视时台阶部仅沿着框的三边设置，剩余的一边除了设置在与两端的两边重叠的端部之外，不设置在其他位置。即，俯视观察的情况和仰视观察的情况下具有台阶部的区域不同。台阶部的接合面113与底部118接合，因此，从下表面观察到的台阶部沿整周设置。另一方面，从上表面观察到的台阶部平面确保设有第二电极层的区域即可，因此没必要沿整周设置。

另外，对于与未设有第二电极层114的边相对的边，接合面113的宽度比其它边大。另一方面，对于与基板100接合的框部111的接合面的宽度，设计为在未设有第二电极层114的边和与该边相对的边相同。换句话说，与框部111的与基板100接合的接合面相交的两个侧面间的最短距离在相对的边的对应的位置彼此间相等。此外，所谓相等是指相对于比较的二以上的值，它们的值的差集中在设计交叉引起的误差范围内的关系。由此，在利用软钎焊与基板100接合时能够获得施加在基部110的力的平衡。此外，所谓相对的边的对应的位置表示在相对的两边处于平行关系的情况下，一边的位置和距该位置最短距离的另一边的位置。

接着，如图5A所示，将框部111的接合面113和底部118接合。接合时可使用例如以Ag为主成分且含有Cu的银焊料，也可以使用其他金属焊料。如图4A所示，框部111在将与基板100接合的底面朝上的状态下，在接合面附加银焊料，在通过加热使银焊料熔化的状态下，将底部118嵌入框部111的框内。之后，将银焊料冷却而将框部111和底部118接合，由此形成基部110。此外，在框部111和底部118的接合区域实施镀Ni的状态下附加银焊料。

因此，如图5B及5C所示，在底部118与框部111接合的接合面的大小比通过与框部111的底面相交的内侧面115形成的框小，且成为被包含的形式。另外，底部118的配置面以与框部111的台阶部的接合面113接合的方式设置框部111的内侧面115及底部118的侧面119的形状。在第一实施方式的发光装置1中，设计为从框部111的底面至接合面113的长度和底部118的高度相同，底部118处于由与接合面113相交的内侧面115形成的框内。

另外，在内侧面115与侧面119之间产生间隙。如上述，框部111可由陶瓷形成，但不限于制造时的烧结程度总是相同。因此，往往在制造的框部111间的形状及尺寸上产生差异。在制造发光装置1时，考虑设计交叉，将框部111和底部118的形状设置为在框部111与底部118之间形成0.1mm左右的间隙。此外，既可以设计为设有0.1mm以上的间隙，也可以设计为0.1mm以下的间隙。优选间隙设定在0.1mm～0.5mm。由此，能够在框部111的接合面适当接合底部118，且能够使底部118的散热性良好，因此，能够形成散热性优异的基部110。

底部118与接合面113接合的平面的大小比由台阶部形成的空间的外框大。具体而言，与框部111的接合面113接合的底部118的平面的大小在接合面113的内端比由内侧面116形成的框大，该框由底部118覆盖。

另外，框部111的底面的内端的内侧面115形成的框和框部111的上表面的内端的内侧面117形成的框的关系为，在S1方向上观察时，内侧面115比内侧面117大，在S2方向上观察时，内侧面115及117的大小相等一致。S1方向在俯视时具有不存在用于第二电极层的台阶部的边，为了相对于该边形成接合面，下表面比上表面大。S2方向由于与两边一起具有用于第二电极层的台阶部，利用该台阶部能够形成接合面，因此也可以不增大下表面侧。

此外，在从S2方向观察时的框部111的两侧边，在其底面具有第一电极层。从散热性的观点考虑，优选底部118较大，但底面的宽度变窄的话，进行软钎焊时，软钎料会与第一电极层和底部118双方接触或者电连接。在S2方向上观察时，内侧面115及117也可以不一致，内侧面115的大小设置于确保距第一电极层规定距离的位置。优选相对于具有0.5mm左右的宽度的第一电极层空开0.3mm左右的间隔，确定底面的内端的位置。此外，经由设于框部111内部的导通部与第一电极层112和第二电极层114电连接。

在此，对于框部111和底部118的构造的确定进行补充。从散热性的观点考虑，由于底部118优选散热性良好的材料，以便从配置有主要热源即半导体激光元件170的位置进行散热，因此与陶瓷相比优选Cu等金属。另外，优选具有一定程度的大小，作为配置面而露出的部分优选为金属。另外，为了与基板100接合，使热从这里有效地向基板100散热，优选从配置面到与基板100的接合面，其间不夹持散热性差的材料。

另外，从使用强度面及发光装置1时的形状稳定性的观点考虑，基部的外框优选陶瓷。另外，为了设置用于电连接半导体激光元件的金属层，需要在陶瓷框的一部分设置台阶。由此，作为发光装置1的基部110，需要至少具备围绕周围的框、配置半导体激光的底部、用于设置金属层的台阶。

此外，台阶无需设置在框的整周，可根据配置于发光装置1的半导体激光元件170的数量及配置多个半导体激光元件170时的组合等适当调整设置台阶部的区域。例如有时沿着框的一边或两边设置即可，有时也需要设置于整周。此外，配置多个半导体激光元件170时的组合为例如配置多个同色、同性能的半导体激光元件或是配置不同颜色的半导体激光元件等。

发光装置1的框部111及底部118考虑这些而由陶瓷形成框部111且在底部118采用金属，确定用于形成良好散热性的框部和底部的划分。另外，考虑陶瓷引起的设计交叉而设置间隙。因此，与配置半导体激光元件170的基部110的配置面由陶瓷形成相比，能够提供散热性优异的异基部110。

在图6A中，在形成的基部110的配置面接合反光部件150、配置了半导体激光元件170的子基板160。此外，配置反光部件150及子基板160的位置不由基于底部118的位置确定，而是由基于框部111的位置确定。即，不是以距底部118的特定位置的距离或坐标，而是以距框部111的特定位置的距离或坐标一致的方式配置反光部件150及子基板160。

如上述，由于在框部111与底部118之间产生间隙，因此底部118并非由框部111形成的框来固定。因此，在通过钎焊接合时，底部118有可能移动。例如，在发光装置1中，框部111的框的形状和底部118的接合面的形状为相似关系，接合的结果，引起各自的中心点不一致或从框部111至底部118的距离不一致等。因此，优选以相对于框部111的位置一致的方式进行配置位置的调整，即使在底部118偏移的情况下，也容易进行所制造的发光装置1间的对位。此外，上述的框部111与底部118之间的间隙小的话，移动引起的偏离减小。

反光部件150至少在一面具有光反射面。反光部件150接收来自半导体激光元件170的放射光，因此优选将耐热的材料用作主材，将反射率高的材料用于光反射面。作为主材，可采用石英或BK7(硼硅酸盐玻璃)等玻璃、铝等金属、或Si等，作为光反射面，可采用金属或电介体多层膜等。此外，发光装置1根据需要也可以形成具有多个光反射面的反光部件150，除了反光部件150以外，也可以具有反光部件。另外，根据各半导体激光元件170而设置一个反光部件150，但也可以对三个半导体激光元件170配置一个反光部件150，还可以对多个半导体激光元件设置一个反光部件。

作为子基板160，可使用氮化铝或碳化硅。另外，在子基板160上设置有金属膜，半导体激光元件170通过Au-Sn等导电层固定在子基板160上。

半导体激光元件170在其底面与子基板160接合，从距反光部件150近侧的侧面放射光。从半导体激光元件170放射的激光在与光的射出端面平行的面上，具有包含活性层的多个半导体层的层叠方向的长度比与其垂直方向的长度长的椭圆形的远场图案(以下称为“FFP”)。在此所说的FFP是指在距半导体激光元件的光射出端面一定距离且与光射出端面平行的面上测定放射光的光强度分布。FFP的形状被特定为光的主要部分的形状。在此，激光元件产生的光的主要部分是指从激光的峰值强度值下降到1/e²等任意强度的强度范围的部分。

发光装置1具有1个以上的半导体激光元件170，如图6A～6C所示，配置有三个半导体激光元件170。所配置的半导体激光元件170的数量不限于此，也可以为1以上。另外，这些半导体激光元件170放射的光既可以是相同颜色，也可以为不同颜色。例如，发光装置1具有的三个半导体激光元件170能够分别由发出红色光的第一半导体激光元件、发出绿色光的第二半导体激光元件、发出蓝色光的第3半导体激光元件这三个构成。

红色光的发光峰值波长例如在605nm～750nm的范围内。作为红色发光的半导体激光元件，列举例如包含InAlGaP系或GaInP系、GaAs系或AlGaAs系的半导体的半导体激光元件。绿色光的发光峰值波长例如在495nm～570nm的范围内。作为发出绿色的激光的半导体激光元件，列举包含氮化物半导体的半导体激光元件。蓝色光的发光峰值波长例如在420nm～494nm的范围内。作为发出蓝色的激光的半导体激光元件，列举含有氮化物半导体的半导体激光元件。作为氮化物半导体可使用例如GaN、InGaN及AlGaN。

在图7A中，通过将引线与框部111的第二电极层114及半导体激光元件170接合，电连接第二电极层114和半导体激光元件170。例如，利用引线接合装置将Au引线的一端与半导体激光元件170接合，另一端与第二电极层114接合。此外，在配置有稳压二极管等保护元件的情况下，保护元件通过引线180也与子基板160电连接。

如图6A及6B所示，用于设置第二电极层114的台阶部在俯视时沿三边设置，对于一边，除了与另一边的重叠部分之外，不进行设置。该一边是反光部件150存在于从半导体激光元件170或子基板160至该边之间的边，是隔着反光部件150位于半导体激光元件170相反侧的边。从半导体激光元件170放射的光经由反光部件150反射并向上方行进。由图7A及7B可明了，在该一边设置台阶部，欲利用引线将该边的第二电极层114和半导体激光元件170电连接时，在光中沿行进方向存在引线，将光遮挡。因此，对于反光部件150侧的边，由于未设置用于第二电极层114的台阶部，能够适当配置第二电极层114，有助于发光装置1的尺寸的小型化。

在图8A中，基部110的框部111和盖部120接合且配置半导体激光元件170的空间被气密密封。例如在盖部120的下表面，在与基部110接合的区域设有金属膜，经由AuSn等将基部110和盖部120接合固定。由于在该密闭空间内配置半导体激光元件170，因此能够抑制有机物等在半导体激光元件170的光射出端面集尘。

作为盖部120，可使用例如在玻璃上设有金属膜的方式或在蓝宝石上设有金属膜的方式，其中优选在蓝宝石上设有金属膜的方式。光扩展时，使该光通过的透镜部的形状变大，但蓝宝石的折射率较高能够抑制光的扩展，因此能够抑制透镜部件140的透镜部的大小。另外，由于强度较高，不易破损，因此能够确保密闭空间的气密可靠性。

在图9A中，基部110被安装在基板100上。基板100与基部110的框部111及底部118的底面接合。接合能够通过软钎焊进行。如图9B及9C所示，基板100具有散热部101、绝缘部102、金属膜103。散热部101例如由Cu等金属形成，绝缘部102由绝缘材料形成，金属膜103与散热部101同样由Cu等金属形成。

散热部101与基部110的底部118接合，金属膜103或绝缘部102与框部111接合。因此，基板100设为金属膜103和散热部10设置在相同的平面上。具体而言，散热部101剖视或侧视时具有向基部110侧突出的凸结构，以在与基部110的底部118接合的区域露出的方式成形。另一方面，在基板100与框部111接合的区域，散热部101不突出，在散热部101之上配置绝缘部102。另外，在与框部111的具有第一电极层112的边对应的基板100的接合区域，在绝缘部102之上设有金属膜103。另外，散热部101和金属膜103以不接触且不电连接的方式隔开规定的间隔。隔开该规定间隔的区域的一部分和框部111与底部118的间隙的一部分重叠。

图9D是与基板100的基部110接合的接合面的俯视图。如图9D所示，基板100在接合面具有绝缘部102、金属膜103、散热部101露出的露出部106。另外，金属膜103具有金属区域104和绝缘区域105。露出部106与底部118接合，金属区域104与框部111的底面接合。

露出部106的形状表示散热部101突出的区域。另外，该形状与底部118的底面的形状一致，且稍大。这是因为，相同大小的话，在软钎焊时软焊料不会溢出到接合面之外，在基板100与基部110之间具有多余厚度。另外，金属区域104当中夹着绝缘区域105距基板100的中心近侧与框部111接合。通过该接合，金属区域104和第一电极层112电连接。

这样，通过使夹着绝缘部102设置的金属膜103、散热部101的露出部106的高度一致，可降低在与基部110接合时，在与框部111或底部118之间产生的浮动。浮动增大时，接合力变弱或形成局部未接合的区域，因此，封装从安装基板脱离的可能性增高。另外，通过将底部118的整个底面与散热部101的露出部106接合，能够高效地向基板100散热。

在图10A中，使用粘接剂将透镜部件140与盖部120粘接。通过该粘接工序，在盖部120与透镜部件140之间形成粘接部130，制造图1～3所示的发光装置1。粘接部130未形成在盖部120的整个上表面或透镜部件140的整个下表面，而设置在不防碍从半导体激光元件170发出的光的路径的位置。具体而言，在发光装置1中，半导体激光元件170发出的光的主要部分射入透镜部件140的具有透镜形状的区域并从该区域射出。因此，优选在与具有透镜形状的区域对应的透镜部件140的下表面不形成粘接部130，粘接部130形成在透镜部件140的外缘的区域而加以利用。作为形成粘接部130的粘接剂，优选使用紫外线固化型的树脂。紫外线固化型的树脂能够不加热且在较短的时间内固化，因此容易将透镜部件140固定在希望的位置。

如图10B及10C所示，透镜部件140具有将多个透镜部连结的透镜形状。另外，设计为一个透镜部与一个半导体激光元件对应，使从各透镜部不同的半导体激光元件放射的光的主要部分通过。透镜部件140可使用例如BK7或B270等玻璃等。

以上，制造第一实施方式的发光装置1。此外，制造发光装置1的工序不限于图4A～10A中说明的工序。

〈第二实施方式〉

图11表示第二实施方式的发光装置2的剖视图。此外，发光装置2的外观的示意图与图1的外观示意图相同，俯视时的内部构造也与图2相同。第二实施方式的发光装置2与第一实施方式的发光装置1相比，构成基部的底部的构造不同。特别是与基板接合的底部的接合面与第一实施方式不同，如果基板的接合面的绝缘部及露出部的形状与其对应，则其它方面可采用在第一实施方式中描述的构造及材料等。

在第一实施方式的发光装置1的图5A的工序中进行了说明，但希望在将框部111和底部118接合时，底部118配置为距框部111的距离全部变得均匀。然而，也要考虑在接合的过程中偏离的情况。此时，如果偏离变大，则底部118的一部分与框部111接触。另外，使底部118与框部111的间隔比设计上的间隔窄，使该部分的第一电极层112与底部118的距离变短，由此，在利用软钎焊将框部111及底部118和基板100接合时第一电极层112和底部118电连接的话，会导致发光装置不良。

因此，在第二实施方式的发光装置2中，在底部213的与基板200的接合面215，至少在其外缘设置凹部214。由此，与基板200的接合面215即基部210的底面的框部211与底部213的间隔比与框部211的接合面212的框部211与底部213的间隔大。

图12A及12B表示具有凹部214的底部213的例子。作为一例，通过使底部213形成为凸形状，能够形成凹陷。另外，凸形状的突出的区域成为与基板200的接合面215，但其形状如图12A所示，也可形成将与底部213的外框的形状同样的形状缩小的形状或如图12B所示地形成圆形。此外，图13是表示突出的区域的形状为圆形时的基板200的接合面的示意图。如图13所示，与基部210的接合面215一致，露出部201也为圆形。

凹部214只有在与基板200的软钎焊的工序能够确保不产生上述不良的足够的间隔和高度即可。例如第一实施方式的发光装置1隔开0.1mm左右的间隔，但只要设置最低限0.1mm左右的间隔，凹陷的宽度在0.1mm左右即可。这样，即使在与框部211的接合面212，框部211和底部213接触，与基板200的接合面的框部211与底部213的间隔也能够确保0.1mm左右。另外，例如第一实施方式的发光装置1设计为从底部118的侧面119至第一电极层112的距离隔开0.3mm以上。设计凹陷的宽度时，同样也可以考虑框部的设计来确定，以确保至第一电极层112的距离在0.3mm左右。此外，0.3mm的间隔表示发光装置1的设计的一例，应空隔开的规定间隔根据该发光装置的形状及材料等适当确定即可。

因此，优选设置凹部214，以使在底部213没有凹部214且未产生相对于框部211的偏离的情况下，具有与想确保的间隙相同程度的宽度。此外，凹部214也可以具有其以上的宽度，图12中记述的突出区域也可以如圆形的底部213那样，是一部分具有其以上的宽度的形状。但是，不论凹陷的宽度变宽还是与基板200的接合面积变小，为了得到充分的接合，希望不使凹部的宽度必要以上地扩大，希望宽度为0.1mm～0.5mm。在设有例如图12所示的圆形接合面的情况下，考虑设计为在凹陷的宽度最窄的位置具有与想要确保的间隙同等程度的宽度。

另外，对于凹部214确保的高度，从底部213的与基板200的接合面215溢出的软焊料流到与和基板200的接合面215相交的侧面并隆起，确保留在凹陷内的高度即可。希望确保的高度根据接合时使用的软焊料的材料及量而变化，例如在发光装置2中确保0.2mm左右的高度。

此外，如在发光装置1中记述的底部118及图12中作一例记述的底部213那样，与基板的接合面为对长方形或正方形的四角进行了加工的形状的情况下，基板侧的露出部也以与其一致的形状设置，由此，底部与基板接合时自对准起作用。

另一方面，如在图12中作为一例记述的底部213，与基板200的接合面为圆形的情况下，基板侧的露出部201也与其一致以圆形设计，由此，底部213的接合面容纳在露出部201，但基板200和底部213即使是经由软焊料相接合的状态，软焊料固定前在使圆旋转的方向上具有可动性。如上所述，在框部211和底部213的配置产生偏离的情况下，通过将与基板200的接合面215形成为圆形可调整旋转方向，能够修正框部211相对于基板200的偏离。

《第一变形例》

第一变形例的发光装置3利用与第二实施方式所示的发光装置2不同的方法，实现与基板的接合面的框部和底部的间隔比与框部的接合面的框部和底部的间隔大的发光装置。

图14表示第一变形例的发光装置3的剖视图。如图14所示，发光装置3在框部311具有凹部312，从而使与基板300的接合面的框部311和底部313的间隔比与框部311的接合面的框部311和底部313的间隔大。这样，也可以利用对框部311的形状进行加工的方法来实现，在发光装置3中与发光装置2不同，能够直接使用第一实施方式的基板100。

《第二变形例》

图15表示第二变形例的发光装置4的剖视图。另外，图16表示第二变形例的底部的示意图。如图15所示，发光装置4在底部412，与基板400的接合面比与框部411的接合面小，侧面413具有倾斜。这样，通过在侧面413设置倾斜，能够使与基板400的接合面的框部411与底部412的间隔比与框部411的接合面的框部411和底部412的间隔大。此外，与第一变形例同样，也可以代替在底部412设置倾斜而设置于框部411。

以上，基于各实施方式、变形例说明了本发明的发光装置，实现本发明的技术思想的发光装置不限于此。例如，说明了配置有三个半导体激光元件的发光装置，但也可以是配置一个或多个半导体激光元件的发光装置。另外，也可以是不具有反光部件150，使从半导体激光元件放射的光在透镜部件140的方向上行进的发光装置。

另外，具有本发明公开的技术特征的发光装置不限于发光装置1～4的构造。例如，本发明也可以应用于具有在任何发光装置都未公开的构成要素的发光装置中，与所公开的发光装置具有差异的情况不能成为不能应用本发明的依据。

另一方面，即使未充分必要地具有由各实施方式及变形例公开的发光装置的全部的构成要素，也可应用本发明。例如，在权利要求的范围内未记载由第一实施方式公开的发光装置的一部分构成要素的情况下，该构成要素不限于本实施方式所公开的，可进行代替、省略、形状的变形、材料的变更等这本领域技术人员进行的设计的变更，而且，请求应用在权利要求记载的发明中。

产业上的可利用性

各实施方式记载的发光装置能够用于投影仪、车载前照灯、照明、显示器的背灯等。

Claims (13)

1.一种发光装置，其具备：

多个半导体激光元件；

基部，其具有以金属为主材料的底部、以陶瓷为主材料且接合所述底部的框部、与所述半导体激光元件电连接的多个第一及多个第二电极层，

盖部，其与所述基部接合，将配置所述多个半导体激光元件的空间气密密封；

所述底部具有所述多个半导体激光元件在第一方向排列配置的配置面以及位于所述配置面的相反侧的底面，

所述框部形成围绕所配置的所述多个半导体激光元件的四周的矩形的框，具有与上述盖部接合的上表面、位于所述上表面的相反侧的底面、与所述配置面的一部分接合的接合面、在所述底部的周围与所述接合面相交且形成比所述配置面大的框的第一内侧面、在所述配置面上与所述接合面相交且形成比所述配置面小的框的第二内侧面、与所述第二内侧面的一部分相交的平面，

多个第一电极层在所述框部的底面中，在所述矩形的框中与所述第一方向对置的两边分别设置一个以上，

所述多个第二电极层设置在所述框部的所述矩形的框的内侧沿着与所述第一方向对置的两边形成的台阶部的平面，即与所述第二内侧面的至少一部分相交的平面，且与所述接合面不同的平面上，

所述台阶部在俯视图中没有在所述矩形的框的内侧沿四边整周设置。

2.如权利要求1所述的发光装置，其中，

所述第二内侧面具有与所述接合面及设置所述第二电极层的平面相交的区域、与所述接合面相交且与设置所述第二电极层的平面不相交的区域。

3.如权利要求1所述的发光装置，其中，

在所述底部的底面与所述框部的底面之间具有间隙。

4.如权利要求3所述的发光装置，其中，

在从所述接合面至所述基部的底面之间的范围内，在所述底部的位于所述底面与所述配置面之间的侧面与所述框部的内侧面之间具有间隙。

5.如权利要求1～4中任一项所述的发光装置，其中，

就所述底部的位于所述底面与所述配置面之间的侧面与所述第一内侧面之间的间隙而言，所述底面的间隙大于所述接合面的间隙，

所述底部的所述底面小于所述配置面。

6.如权利要求5所述的发光装置，其中，

就所述底部的侧面与所述第一内侧面之间的间隙而言，所述底面的间隙大于所述接合面的间隙，

所述底部在所述底面的外缘具有凹部。

7.如权利要求5所述的发光装置，其中，

所述底部具有从所述配置面朝向所述底面倾斜的侧面。

8.如权利要求1～4中任一项所述的发光装置，其中，

就所述底部的侧面与所述第一内侧面之间的间隙而言，所述底面的间隙大于所述接合面的间隙，

所述框部在所述底面的外缘具有凹部。

9.如权利要求1～4中任一项所述的发光装置，其中，

所述底部的底面的形状为圆形。

10.如权利要求1～4中任一项所述的发光装置，其中，

具备基板，该基板具有绝缘部、剖视时具有凸形状的散热部，

所述散热部在与所述基部接合的接合面上，具有凸形状突出的区域以与所述底部的底面的形状对应的形状露出的露出部，

所述绝缘部围绕所述露出部，

所述底部和所述露出部接合。

11.如权利要求1～4中任一项所述的发光装置，其中，

另外具备一个或多个反光部件，所述反光部件以被所述框部中没有设置所述台阶部的边和所述多个半导体激光元件夹着的位置配置在所述底面，对从所述多个半导体激光元件发出的光进行反射。

12.如权利要求5所述的发光装置，其中，

所述台阶部设置在所述框部的所述矩形的框的三边。

13.如权利要求6所述的发光装置，其中，

所述多个半导体激光元件中包含发出红色光的半导体激光元件、发出绿色光的半导体激光元件、以及发出蓝色光的半导体激光元件，

所述台阶部沿所述框部的所述矩形的框的三边设置，

作为所述多个第二电极层，至少具有六个所述第二电极层。