JP2004281856A - 発光素子収納用パッケージおよび発光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光素子の光を良好に反射して、均一かつ効率良く外部に放射することができるものとすること。
【解決手段】発光素子収納用パッケージは、絶縁基体１の上面に発光素子３を収容するための凹部４が設けられているとともに、凹部４の底面に発光素子３が搭載される搭載部２および発光素子３の電極が接続される配線層５ａ，５ｂが形成されているものであって、凹部４の内周面に複数の枠部材８ａ，８ｂを組み合わせて成る金属製の枠体８が嵌着されている。
【選択図】 図１
【解決手段】発光素子収納用パッケージは、絶縁基体１の上面に発光素子３を収容するための凹部４が設けられているとともに、凹部４の底面に発光素子３が搭載される搭載部２および発光素子３の電極が接続される配線層５ａ，５ｂが形成されているものであって、凹部４の内周面に複数の枠部材８ａ，８ｂを組み合わせて成る金属製の枠体８が嵌着されている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオード等の発光素子を用いた表示装置等に用いられる、発光素子を収納するための発光素子収納用パッケージおよび発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発光ダイオード等の発光素子を収納するための発光素子収納用パッケージ（以下、単にパッケージともいう）として、セラミック製のパッケージが用いられており、その一例を図１８に示す（例えば、下記の特許文献１参照）。同図に示すように、従来のパッケージは、複数のセラミック層が積層されて成るとともに上面に凹部１４が形成されている直方体状の絶縁基体の凹部１４の底面に発光素子１３を搭載するための導体層から成る搭載部１２が設けられた基体１１と、基体１１の搭載部１２およびその周辺から基体１１の下面に形成された一対の配線層１５とから主に構成されている。
【０００３】
そして、一方の配線層１５の一端が電気的に接続された搭載部１２上に発光素子１３を導電性接着剤、半田等を介して載置固定するとともに、発光素子１３の電極と他方の配線導体１５とをボンディングワイヤ１６を介して電気的に接続し、しかる後、基体１１の凹部１４内に図示しない透明樹脂を充填して発光素子１３を封止することによって、発光装置が作製される。
【０００４】
また、凹部１４の内周面で発光素子１３の光を反射させてパッケージの上方に光を放射させるために、凹部１４の内周面にニッケル（Ｎｉ）めっき層や金（Ａｕ）めっき層を表面に有するメタライズ層からなる金属層１７を被着させていることもある。
【０００５】
また、上記のパッケージはセラミックグリーンシート積層法により以下のようにして製作される。まず、基体１１の搭載部１２（搭載部１２から下側）を形成するためのセラミックグリーンシート（以下、グリーンシートともいう）と、基体１１の凹部１４を形成するためのグリーンシートとを準備し、これらのグリーンシートに配線導体１５を導出させるための貫通孔や凹部１４となる貫通穴を打ち抜き法で形成する。
【０００６】
次に、搭載部１２を形成するためのグリーンシートの積層体Ａの貫通孔および所定の部位に、メタライズ層から成る配線層１５形成用の導体ペーストをスクリーン印刷法等で印刷塗布し、また凹部１４の内周面にメタライズ層を被着する場合、凹部１４を形成するためのグリーンシートの積層体Ｂの貫通穴内面に金属層１７形成用の導体ペーストをスクリーン印刷法等で印刷塗布する。
【０００７】
次に、積層体Ａ，Ｂを重ねて接着して基体１１を形成するための積層体とし、これを所定寸法に切断して成形体となし、高温（１６００℃程度）で焼成して焼結体となす。その後、配線層１５および金属層１７の露出表面にニッケル，金，パラジウム，白金等の金属から成るめっき金属層を無電解めっき法や電解めっき法により被着させることによって、パッケージが製作される。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２３２０１７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のパッケージにおいては、スクリーン印刷法で凹部１４の内周面に導体ペーストを印刷塗布して、金属層１７を形成することから、導体ペーストの粘度等の影響により、凹部１４の内周面に形成された金属層１７の厚みや表面粗さがばらつきやすく、発光素子１３が発光する光を効率よく反射し、外部に均一に放射しにくくなるという問題点を有していた。
【００１０】
従って、本発明は上記従来の技術の問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、凹部内に収容された発光素子が発光する光を効率よく反射させて広領域の外部に均一かつ効率よく放出することができる小型の発光素子収納用パッケージおよび発光装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の発光素子収納用パッケージは、絶縁基体の上面に発光素子を収容するための凹部が設けられているとともに、該凹部の底面に前記発光素子が搭載される搭載部および前記発光素子の電極が接続される配線層が形成されている発光素子収納用パッケージであって、前記凹部の内周面に複数の枠部材を組み合わせて成る金属製の枠体が嵌着されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の発光素子収納用パッケージは、凹部の内周面に複数の枠部材を組み合わせて成る金属製の枠体が嵌着されていることから、凹部の内周面の表面状態に影響を受けることなく発光素子が発光する光を金属製の枠体の内周面で効率よく反射させて、外部に均一かつ効率良く放射させることができる。
【００１３】
また、枠体は、複数の枠部材を組み合わせて成るので、個々の枠部材を精度良く加工しやすくなり、その結果、枠体の形状やその内周面の表面状態を精度良く加工できるとともに、凹部内へ容易かつ精度よく枠体を嵌着することができる。
【００１４】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは、前記枠体は、アルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成ることを特徴とする。
【００１５】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは枠体はアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成ることから、発光素子の光をさらに枠体でより良好に反射することができるので、外部により均一かつ効率よく放射させることができる。
【００１６】
また本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは、前記枠体は、内周面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層が被着されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは枠体は内周面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層が被着されていることから、発光素子の光を枠体に被着されている金属層でより良好に反射することができるので、外部により均一かつ効率よく放射させることができる。
【００１８】
本発明の発光装置は、本発明の発光素子収納用パッケージと、前記搭載部に搭載されるとともに前記配線層に電気的に接続された発光素子と、該発光素子を覆う透明樹脂とを具備していることを特徴とする。
【００１９】
本発明の発光装置は、上記の構成により、発光素子の光を良好に反射し、外部に均一かつ効率良く放射することができる、発光効率の高い高性能のものとなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の発光素子収納用パッケージを以下に詳細に説明する。図１は本発明のパッケージについて実施の形態の一例を示す断面図であり、図２は図１のパッケージの平面図である。これらの図において、１は絶縁基体、２は発光素子３の搭載部、３は発光素子、４は発光素子３を収容するための凹部である。
【００２１】
本発明のパッケージは、絶縁基体１の上面に発光素子３を収容するための凹部４が設けられているとともに、凹部４の底面に発光素子３が搭載される搭載部２および発光素子３の電極が接続される配線層５ａ，５ｂが形成されているものであって、凹部４の内周面に複数の枠部材を組み合わせて成る金属製の枠体８が嵌着されている。
【００２２】
金属製の枠体８は発光素子３を囲繞するように嵌着されており、図１，図２においては、枠体８は２つの枠部材８ａ，８ｂを組み合わせて成る。
【００２３】
本発明における絶縁基体１は、セラミックスや樹脂から成り、セラミックスからなる場合、例えば酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス），窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミックス質焼結体等のセラミックスから成る絶縁層を複数層積層してなる直方体状の箱状であり、上面の中央部に発光素子３を収容するための凹部４が形成されている。絶縁基体１が例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化マグネシウム，酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダー，溶剤等を添加混合して泥漿状となし、これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等によりシート状に成形してグリーンシート（セラミック生シート）を得、しかる後、グリーンシートに凹部４用の貫通孔を打ち抜き加工で形成するとともに、発光素子３を搭載するためのグリーンシートと凹部４用のグリーンシートとを複数枚積層し、高温（約１６００℃）で焼成し一体化することで形成される。
【００２４】
また、凹部４の底面には発光素子３を搭載するための搭載部２が形成されており、搭載部２はタングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ）等の金属粉末のメタライズ層から成っている。
【００２５】
また、絶縁基体１は、搭載部２およびその周辺から絶縁基体１の下面に形成された配線層５ａ，５ｂが被着形成されている。配線層５ａ，５ｂは、ＷやＭｏ等の金属粉末のメタライズ層から成り、凹部４に収容された発光素子３を外部に電気的に接続するための導電路である。そして、搭載部２には発光ダイオード（ＬＥＤ），半導体レーザ（ＬＤ）等の発光素子３が金（Ａｕ）−シリコン（Ｓｉ）合金やＡｇ−エポキシ樹脂等の導電性接合材により固着されるとともに、配線層５ｂには発光素子３の電極がボンディングワイヤ６を介して電気的に接続されている。そして、基体１下面の配線層５ａ，５ｂが外部電気回路基板の配線導体に接続されることで発光素子３の各電極と電気的に接続され、発光素子３へ電力や駆動信号が供給される。また、発光素子３は搭載部２および配線層５ｂにフリップチップ実装により接続されても構わない。
【００２６】
配線層５ａ，５ｂは、例えばＷやＭｏ等の金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペーストを基体１となるグリーンシートに予めスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布しておくことによって、基体１の所定位置に被着形成される。
【００２７】
なお、配線層５ａ，５ｂおよび搭載部２の露出する表面に、ニッケル（Ｎｉ），金（Ａｕ），Ａｇ等の耐蝕性に優れる金属を１〜２０μｍ程度の厚みで被着させておくのがよく、配線層５ａ，５ｂおよび搭載部２が酸化腐蝕するのを有効に防止できるとともに、搭載部２と発光素子３との固着、配線層５ｂとボンディングワイヤ６との接合、および配線層５ａ，５ｂと外部電気回路基板の配線導体との接合を強固にすることができる。従って、配線層５ａ，５ｂおよび搭載部２の露出表面には、厚さ１〜１０μｍ程度のＮｉめっき層と厚さ０．１〜３μｍ程度のＡｕめっき層またはＡｇめっき層とが、電解めっき法や無電解めっき法により順次被着されていることがより好ましい。
【００２８】
そして、本発明において、凹部４の内周面に複数の枠部材を組み合わせて成る金属製の枠体８が嵌着されている。これにより、凹部４の内周面の表面状態に影響を受けることなく発光素子３が発光する光を金属製の枠体８の内周面で効率よく反射させて、外部に均一かつ効率良く放射させることができる。
【００２９】
また、枠体８は、複数の枠部材を組み合わせて成るので、個々の枠部材を精度良く加工しやすくなり、その結果、枠体の形状や内周面の表面状態を精度良く加工できるとともに、凹部４内へ容易かつ精度よく枠体８を嵌着することができる。
【００３０】
この金属製の枠体８は、樹脂接着剤により凹部４の内周面に嵌着されていても良いし、凹部４の内周面に接合用のメタライズ層を形成し、Ａｇろう等によりろう付けして接合されていても良い。また、凹部４内に発光素子３を収容し、ボンディングワイヤ６等を介して電気的接続を行なった後に、凹部４内に封入する透明樹脂によって、発光素子３とともに枠体８内周面を覆って封止し、枠体８が凹部４に嵌着された状態としても良い。また、複数の枠部材同士は、樹脂接着剤やろう材により接合しても良いし、透明樹脂によって、枠体８として嵌着された状態としても良い。また、図３のパッケージの平面図に示すように、枠部材８ａ，８ｂ同士の接合部に凹凸９等を形成し、嵌め合わされるようにしても良い。
【００３１】
また、枠体８が嵌着される凹部４は、横断面形状が円形状、長円形状、楕円形状、四角形状等であっても良い。また、図４のパッケージの断面図に示すように、凹部４の内周面および枠体８の外周面が上側から下側にかけて広がるように形成しても良い。この場合、凹部４の内周面に凹凸があっても、枠体８は複数の枠部材８ａ，８ｂから成るので、凹部４内に複数の枠部材８ａ，８ｂを挿入していくことが容易にできる。また、凹部４内において枠部材８ａ，８ｂ同士を接合して枠体８と成した際には、枠体８の外周面の下側が凹部４の内周面に引っかかることとなるので、枠体８を凹部４内に強固に嵌着することができる。また、凹部４の内周面が上側から下側にかけて広がるように形成し、枠体８の下側の外周部に突起を形成する等して、凹部４の内周面および枠体８の外周面が上側よりも下側の寸法が大きくなるようにしても良い。
【００３２】
さらに、図５のパッケージの断面図に示すように、枠体８の上端部に絶縁基体１の上面に延出するように外側に折り曲げられた延出部が形成されていてもよく、この場合枠体８の凹部４への上下方向での嵌め込み位置を正確に位置決めることができる。また、枠体８の下面と凹部４の底面との間に隙間が形成されるようにすることができ、枠体８と搭載部２および配線層５ａ，５ｂとが接触して短絡等が発生するのを防ぐことができる。また、その隙間の部位の凹部４の底面に搭載部２や配線層５ａ，５ｂを形成することでそれらの形成領域を広くすることができる。さらに、その隙間に発光素子３を覆う透明樹脂が入り込むようにして凹部４内に透明樹脂を強固に接着することができる。
【００３３】
また、図６のパッケージの断面図に示すように、枠体８の内周面で発光素子３の発光部よりも低い部位を絶縁基体１の上面に直交するように形成してもよく、この場合凹部４の底面の面積が増大するとともに枠体８と搭載部２および配線層５ａ，５ｂとが接触して短絡等が発生するのを防ぐことができる。
【００３４】
また、凹部４の内周面の下端に、搭載部２や配線層５ｂの厚みよりも厚く、かつ発光素子３側に突出した段差を形成し、その段差の底面に枠体８を載置するようにしてもよい。この場合、枠体８の下面が凹部４の底面に形成された搭載部２および配線層５ｂよりも高い位置にあるので、枠体８と搭載部２および配線層５ｂとが接触して短絡するのを防止できるとともに、枠体８の下面にも凹部４の突出した段差の底面が接合するので強固に枠体８を嵌着できる。さらに、図７のパッケージの断面図に示すように、凹部４の内周面の下端の段差の幅を枠体８の下面の幅よりも小さくするとよく、枠体８の下面と凹部４の底面との間の隙間に発光素子３を覆う透明樹脂が入り込むようにして凹部４内に透明樹脂を強固に接着することができる。
【００３５】
本発明のパッケージにおいては、複数の枠部材を組み合わせて成る枠体８の貫通穴の横断面形状は円形状、楕円形状、長円形状、四角形状、多角形状等の種々の形状とし得るが、円形状がよく、この場合、凹部４内に収容された発光素子３の光を枠体８の内周面で満遍なく反射させて広領域の外部に均一かつ効率よく放射することができる。
【００３６】
また、図２においては、横断面形状が四角形状の凹部４の内周面に貫通穴の横断面形状が円形状の枠体８が嵌着されているが、凹部４の横断面形状と枠体８の貫通穴の横断面形状は異なっていても良い。例えば、図８のパッケージの平面図に示すように、横断面形状が四角形状の凹部４に貫通穴の横断面形状が四角形状の枠体８を嵌着しても良いし、図９のパッケージの平面図に示すように、横断面形状が円形状の凹部４に貫通穴の横断面形状が円形状の枠体８を嵌着しても良いし、図１０のパッケージの平面図に示すように、横断面形状が四角形状の凹部４に貫通穴の横断面形状が８角形状の枠体８を嵌着しても良い。
【００３７】
また図２においては、枠体８は凹部４の貫通穴の１つの対角線方向において分割された２つの枠部材８ａ，８ｂを組み合わせて成るが、枠部材は、加工しやすい形状や組み合わせやすい形状とするために、枠部材の形状や大きさは互いに異なっていてもよい。例えば、図１１は、枠体８が２つの対角線方向において等分に分割された４つの枠部材８ａ〜８ｄを組み合わせて成るパッケージの平面図であり、図１２は、枠体８が対角線方向以外の方向において等分に分割された２つの枠部材８ａ，８ｂを組み合わせて成るパッケージの平面図であり、図１３は、枠体８が対角線方向以外の方向において異なる形状として分割された枠部材８ａ，８ｂを組み合わせて成るパッケージの平面図である。
【００３８】
また、図１４のパッケージの断面図、図１５のパッケージの平面図に示すように、複数の枠部材のいずれかが、その外形寸法が凹部４の内周面の寸法よりも小さくなるように形成されていてもよい。この場合、例えば外形寸法が小さい枠部材８ａを凹部４内に挿入した後に枠部材８ｂを入れる際に、枠部材８ａを移動させて位置を調整することができ、凹部４の内周面の形状が変形していても影響を受けることなく、容易に枠部材を８ａ，８ｂを凹部４内に挿入して枠体８とすることができる。
【００３９】
また、枠体８の貫通穴は下側よりも上側が大きいこと、すなわち枠体８の貫通穴の内周面が凹部４の底面から絶縁基体１の上面に向けて外側に広がるような形状であることが好ましい。この場合、発光素子３の光を外部に均一かつ良好に放射することができる。
【００４０】
また、枠体８の貫通穴の内周面が、外側に凹んだ形状であったり、凹部４の底面から絶縁基体１の上面に向けて広がるとともに、貫通穴の内周面の下側よりも上側の傾斜角度（凹部４の底面に対する傾斜角度）が大きく成るような変化部を有する形状であると、光を略一定の方向に反射させる領域を広くして、発光素子３の発光する光を効率よく反射し、外部に均一かつ良好に放射することができる。
【００４１】
また、枠体８の貫通穴の内周面が、内側に膨らんだ弧形状であったり、凹部４の底面から絶縁基体１の上面に向けて広がるとともに、貫通穴の内周面の下側よりも上側の傾斜角度（凹部４の底面に対する傾斜角度）が小さく成るような変化部を有する形状であると、発光素子３の光を広領域の外部に放射できるパッケージとすることができる。
【００４２】
枠体８の貫通穴の内周面の傾斜角度（内周面が曲面状の場合、その下端と上端とを結ぶ直線の傾斜角度）θは３５〜７０°であることが好ましい。傾斜角度θが７０°を超えると、凹部４内に収容された発光素子３の光を外部に対して良好に反射することが困難となる傾向にある。一方、傾斜角度θが３５°未満であると、枠体８が大型化してパッケージが大型化してしまう。
【００４３】
また、枠体８の貫通穴の内周面の表面の算術平均粗さＲａは３μｍ以下が好ましい。３μｍを超えると、凹部４内に収容された発光素子３の光が散乱し、反射光を高い反射率で外部に均一に放射することが困難になる。
【００４４】
また、枠体８は、好ましくはアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成ることから、発光素子３の光を枠体８でより良好に反射することができるので、外部により均一かつ効率良く放射することができる。特に、枠体８はアルミニウムから成るのがよく、この場合、枠体８が酸化腐食されにくいとともに、発光素子３の光の波長の変動による光の反射率の変動も小さくなるので、広い用途に使用できる。
【００４５】
また、枠体８として、アルミニウム（熱膨張係数約２３．５×１０−６／℃程度），銀（熱膨張係数約１９．１×１０−６／℃程度），金（熱膨張係数約１４．１×１０−６／℃程度），パラジウム（熱膨張係数約１１．８×１０−６／℃程度）または白金（熱膨張係数約８．８×１０−６／℃程度）を用いる場合、絶縁基体１と枠体８との間に、熱膨張係数が絶縁基体１と枠体８との間にある金属板を介装させても良い。例えば、絶縁基体１としてアルミナセラミックス（熱膨張係数７×１０−６〜８×１０−６／℃程度）等から成るものを用いる場合、絶縁基体１と枠体８との熱膨張係数差により発生する熱応力を緩和するために、絶縁基体１と枠体８との間にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（熱膨張係数６×１０−６〜１０×１０−６／℃程度）、Ｃｕ−Ｗ合金（熱膨張係数６×１０−６〜１１×１０−６／℃程度）等の、より枠体８に熱膨張係数の近い金属板を用いるのがよい。これにより、絶縁基体１と枠体８との熱膨張係数差により発生する熱応力を緩和して、枠体８の剥がれ等を有効に防止することもできる。
【００４６】
なお、枠体８は、アルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかを主成分とする合金であっても良い。
【００４７】
また、本発明における枠体８は、内周面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層が被着されていることが好ましく、発光素子３の光を枠体８に被着された金属層で良好に反射して、広領域の外部により均一かつ効率良く放射することができる。このような枠体８は、図１６に示すように、枠体８の内周面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層８ｃを被着したものである。特に、金属層８ｃはアルミニウムから成るのがよく、酸化腐食やマイグレーション等の不具合が発生しにくいとともに、発光素子３の光の波長の変動による光の反射率の変動も小さくなるので、広い用途に使用できる。
【００４８】
また、枠体８として、絶縁基体１に熱膨張係数の近い材質のものを使用すとよい。例えば、絶縁基体１としてアルミナセラミックス（熱膨張係数７×１０−６〜８×１０−６／℃程度）等から成るものを用い、枠体８として絶縁基体１に熱膨張係数の近いＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（熱膨張係数６×１０−６〜１０×１０−６／℃程度）等を使用すると、枠体８の剥がれ等を有効に防止することができる。このような枠体８の表面に金属層８ｃを被着すると、枠体８を絶縁基体１に強固に接合して嵌着することができるとともに、発光素子３の光に対する反射率を高いものとすることができる。この金属層８ｃは、枠体８の発光素子３側の表面（内周面）にのみ被着されていても良いし、枠体８や枠部材の全面に被着されていてもよい。また、金属層８ｃはアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかを主成分とする合金層であっても良い。
【００４９】
また、枠体８として絶縁基体１に熱膨張係数の近い材質のものを使用するとよい。例えば、絶縁基体１としてアルミナセラミックス（熱膨張係数７×１０−６〜８×１０−６／℃程度）等から成るものを用い、枠体８として絶縁基体１に熱膨張係数の近いＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（熱膨張係数６×１０−６〜１０×１０−６／℃程度）等を使用すると、枠体８の剥がれ等を有効に防止することもできる。
【００５０】
本発明の発光装置は、本発明のパッケージと、搭載部２に搭載されるとともに配線層５ａ，５ｂに電気的に接続された発光素子３と、発光素子３を覆うシリコーン樹脂等の透明樹脂とを具備している。これにより、発光素子３の光を良好に反射し、外部に均一かつ効率良く放射することができる、発光効率の高い高性能のものとなる。発光素子３を覆う透明樹脂は、発光素子３およびその周囲のみを覆っていてもよいし、凹部４内に充填されて発光素子３を覆っていてもよい。
【００５１】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何等差し支えない。例えば、搭載部２は、絶縁基体１の上面に設けられた搭載領域であってもよい。例えば、図１７のパッケージの断面図に示すように、搭載部２が絶縁基体１の上面の搭載領域である場合、発光素子３は搭載部２に樹脂接着剤等によって直接接着されるとともに、発光素子３の電極がボンディングワイヤ６ａ，６ｂを介して配線層５ａ，５ｂに電気的に接続される。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の発光素子収納用パッケージは、凹部の内周面に複数の枠部材を組み合わせて成る金属製の枠体が嵌着されていることから、凹部の内周面の表面状態に影響を受けることなく発光素子が発光する光を金属製の枠体の内周面で効率よく反射させて、外部に均一かつ効率良く放射させることができる。
【００５３】
また、枠体は、複数の枠部材を組み合わせて成るので、個々の枠部材を精度良く加工しやすくなり、その結果、枠体の形状やその内周面の表面状態を精度良く加工できるとともに、凹部内へ容易かつ精度よく枠体を嵌着することができる。
【００５４】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは枠体はアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成ることから、発光素子の光をさらに枠体でより良好に反射することができるので、外部により均一かつ効率よく放射させることができる。
【００５５】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは枠体は内周面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層が被着されていることから、発光素子の光を枠体に被着されている金属層でより良好に反射することができるので、外部により均一かつ効率よく放射させることができる。
【００５６】
本発明の発光装置は、本発明の発光素子収納用パッケージと、搭載部に搭載されるとともに配線層に電気的に接続された発光素子と、発光素子を覆う透明樹脂とを具備していることにより、発光素子の光を良好に反射し、外部に均一かつ効率良く放射することができる、発光効率の高い高性能のものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１の発光素子収納用パッケージの平面図である。
【図３】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。
【図４】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図５】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図６】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図７】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図８】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。
【図９】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。
【図１０】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。
【図１１】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。
【図１２】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。
【図１３】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。
【図１４】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図１５】図１４の発光素子収納用パッケージの平面図である。
【図１６】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図１７】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図１８】従来の発光素子収納用パッケージの断面図である。
【符号の説明】
１：絶縁基体
２：搭載部
３：発光素子
４：凹部
５ａ，５ｂ：配線層
８：枠体
８ａ〜８ｄ：枠部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオード等の発光素子を用いた表示装置等に用いられる、発光素子を収納するための発光素子収納用パッケージおよび発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発光ダイオード等の発光素子を収納するための発光素子収納用パッケージ（以下、単にパッケージともいう）として、セラミック製のパッケージが用いられており、その一例を図１８に示す（例えば、下記の特許文献１参照）。同図に示すように、従来のパッケージは、複数のセラミック層が積層されて成るとともに上面に凹部１４が形成されている直方体状の絶縁基体の凹部１４の底面に発光素子１３を搭載するための導体層から成る搭載部１２が設けられた基体１１と、基体１１の搭載部１２およびその周辺から基体１１の下面に形成された一対の配線層１５とから主に構成されている。
【０００３】
そして、一方の配線層１５の一端が電気的に接続された搭載部１２上に発光素子１３を導電性接着剤、半田等を介して載置固定するとともに、発光素子１３の電極と他方の配線導体１５とをボンディングワイヤ１６を介して電気的に接続し、しかる後、基体１１の凹部１４内に図示しない透明樹脂を充填して発光素子１３を封止することによって、発光装置が作製される。
【０００４】
また、凹部１４の内周面で発光素子１３の光を反射させてパッケージの上方に光を放射させるために、凹部１４の内周面にニッケル（Ｎｉ）めっき層や金（Ａｕ）めっき層を表面に有するメタライズ層からなる金属層１７を被着させていることもある。
【０００５】
また、上記のパッケージはセラミックグリーンシート積層法により以下のようにして製作される。まず、基体１１の搭載部１２（搭載部１２から下側）を形成するためのセラミックグリーンシート（以下、グリーンシートともいう）と、基体１１の凹部１４を形成するためのグリーンシートとを準備し、これらのグリーンシートに配線導体１５を導出させるための貫通孔や凹部１４となる貫通穴を打ち抜き法で形成する。
【０００６】
次に、搭載部１２を形成するためのグリーンシートの積層体Ａの貫通孔および所定の部位に、メタライズ層から成る配線層１５形成用の導体ペーストをスクリーン印刷法等で印刷塗布し、また凹部１４の内周面にメタライズ層を被着する場合、凹部１４を形成するためのグリーンシートの積層体Ｂの貫通穴内面に金属層１７形成用の導体ペーストをスクリーン印刷法等で印刷塗布する。
【０００７】
次に、積層体Ａ，Ｂを重ねて接着して基体１１を形成するための積層体とし、これを所定寸法に切断して成形体となし、高温（１６００℃程度）で焼成して焼結体となす。その後、配線層１５および金属層１７の露出表面にニッケル，金，パラジウム，白金等の金属から成るめっき金属層を無電解めっき法や電解めっき法により被着させることによって、パッケージが製作される。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２３２０１７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のパッケージにおいては、スクリーン印刷法で凹部１４の内周面に導体ペーストを印刷塗布して、金属層１７を形成することから、導体ペーストの粘度等の影響により、凹部１４の内周面に形成された金属層１７の厚みや表面粗さがばらつきやすく、発光素子１３が発光する光を効率よく反射し、外部に均一に放射しにくくなるという問題点を有していた。
【００１０】
従って、本発明は上記従来の技術の問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、凹部内に収容された発光素子が発光する光を効率よく反射させて広領域の外部に均一かつ効率よく放出することができる小型の発光素子収納用パッケージおよび発光装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の発光素子収納用パッケージは、絶縁基体の上面に発光素子を収容するための凹部が設けられているとともに、該凹部の底面に前記発光素子が搭載される搭載部および前記発光素子の電極が接続される配線層が形成されている発光素子収納用パッケージであって、前記凹部の内周面に複数の枠部材を組み合わせて成る金属製の枠体が嵌着されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の発光素子収納用パッケージは、凹部の内周面に複数の枠部材を組み合わせて成る金属製の枠体が嵌着されていることから、凹部の内周面の表面状態に影響を受けることなく発光素子が発光する光を金属製の枠体の内周面で効率よく反射させて、外部に均一かつ効率良く放射させることができる。
【００１３】
また、枠体は、複数の枠部材を組み合わせて成るので、個々の枠部材を精度良く加工しやすくなり、その結果、枠体の形状やその内周面の表面状態を精度良く加工できるとともに、凹部内へ容易かつ精度よく枠体を嵌着することができる。
【００１４】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは、前記枠体は、アルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成ることを特徴とする。
【００１５】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは枠体はアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成ることから、発光素子の光をさらに枠体でより良好に反射することができるので、外部により均一かつ効率よく放射させることができる。
【００１６】
また本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは、前記枠体は、内周面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層が被着されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは枠体は内周面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層が被着されていることから、発光素子の光を枠体に被着されている金属層でより良好に反射することができるので、外部により均一かつ効率よく放射させることができる。
【００１８】
本発明の発光装置は、本発明の発光素子収納用パッケージと、前記搭載部に搭載されるとともに前記配線層に電気的に接続された発光素子と、該発光素子を覆う透明樹脂とを具備していることを特徴とする。
【００１９】
本発明の発光装置は、上記の構成により、発光素子の光を良好に反射し、外部に均一かつ効率良く放射することができる、発光効率の高い高性能のものとなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の発光素子収納用パッケージを以下に詳細に説明する。図１は本発明のパッケージについて実施の形態の一例を示す断面図であり、図２は図１のパッケージの平面図である。これらの図において、１は絶縁基体、２は発光素子３の搭載部、３は発光素子、４は発光素子３を収容するための凹部である。
【００２１】
本発明のパッケージは、絶縁基体１の上面に発光素子３を収容するための凹部４が設けられているとともに、凹部４の底面に発光素子３が搭載される搭載部２および発光素子３の電極が接続される配線層５ａ，５ｂが形成されているものであって、凹部４の内周面に複数の枠部材を組み合わせて成る金属製の枠体８が嵌着されている。
【００２２】
金属製の枠体８は発光素子３を囲繞するように嵌着されており、図１，図２においては、枠体８は２つの枠部材８ａ，８ｂを組み合わせて成る。
【００２３】
本発明における絶縁基体１は、セラミックスや樹脂から成り、セラミックスからなる場合、例えば酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス），窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミックス質焼結体等のセラミックスから成る絶縁層を複数層積層してなる直方体状の箱状であり、上面の中央部に発光素子３を収容するための凹部４が形成されている。絶縁基体１が例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化マグネシウム，酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダー，溶剤等を添加混合して泥漿状となし、これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等によりシート状に成形してグリーンシート（セラミック生シート）を得、しかる後、グリーンシートに凹部４用の貫通孔を打ち抜き加工で形成するとともに、発光素子３を搭載するためのグリーンシートと凹部４用のグリーンシートとを複数枚積層し、高温（約１６００℃）で焼成し一体化することで形成される。
【００２４】
また、凹部４の底面には発光素子３を搭載するための搭載部２が形成されており、搭載部２はタングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ）等の金属粉末のメタライズ層から成っている。
【００２５】
また、絶縁基体１は、搭載部２およびその周辺から絶縁基体１の下面に形成された配線層５ａ，５ｂが被着形成されている。配線層５ａ，５ｂは、ＷやＭｏ等の金属粉末のメタライズ層から成り、凹部４に収容された発光素子３を外部に電気的に接続するための導電路である。そして、搭載部２には発光ダイオード（ＬＥＤ），半導体レーザ（ＬＤ）等の発光素子３が金（Ａｕ）−シリコン（Ｓｉ）合金やＡｇ−エポキシ樹脂等の導電性接合材により固着されるとともに、配線層５ｂには発光素子３の電極がボンディングワイヤ６を介して電気的に接続されている。そして、基体１下面の配線層５ａ，５ｂが外部電気回路基板の配線導体に接続されることで発光素子３の各電極と電気的に接続され、発光素子３へ電力や駆動信号が供給される。また、発光素子３は搭載部２および配線層５ｂにフリップチップ実装により接続されても構わない。
【００２６】
配線層５ａ，５ｂは、例えばＷやＭｏ等の金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペーストを基体１となるグリーンシートに予めスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布しておくことによって、基体１の所定位置に被着形成される。
【００２７】
なお、配線層５ａ，５ｂおよび搭載部２の露出する表面に、ニッケル（Ｎｉ），金（Ａｕ），Ａｇ等の耐蝕性に優れる金属を１〜２０μｍ程度の厚みで被着させておくのがよく、配線層５ａ，５ｂおよび搭載部２が酸化腐蝕するのを有効に防止できるとともに、搭載部２と発光素子３との固着、配線層５ｂとボンディングワイヤ６との接合、および配線層５ａ，５ｂと外部電気回路基板の配線導体との接合を強固にすることができる。従って、配線層５ａ，５ｂおよび搭載部２の露出表面には、厚さ１〜１０μｍ程度のＮｉめっき層と厚さ０．１〜３μｍ程度のＡｕめっき層またはＡｇめっき層とが、電解めっき法や無電解めっき法により順次被着されていることがより好ましい。
【００２８】
そして、本発明において、凹部４の内周面に複数の枠部材を組み合わせて成る金属製の枠体８が嵌着されている。これにより、凹部４の内周面の表面状態に影響を受けることなく発光素子３が発光する光を金属製の枠体８の内周面で効率よく反射させて、外部に均一かつ効率良く放射させることができる。
【００２９】
また、枠体８は、複数の枠部材を組み合わせて成るので、個々の枠部材を精度良く加工しやすくなり、その結果、枠体の形状や内周面の表面状態を精度良く加工できるとともに、凹部４内へ容易かつ精度よく枠体８を嵌着することができる。
【００３０】
この金属製の枠体８は、樹脂接着剤により凹部４の内周面に嵌着されていても良いし、凹部４の内周面に接合用のメタライズ層を形成し、Ａｇろう等によりろう付けして接合されていても良い。また、凹部４内に発光素子３を収容し、ボンディングワイヤ６等を介して電気的接続を行なった後に、凹部４内に封入する透明樹脂によって、発光素子３とともに枠体８内周面を覆って封止し、枠体８が凹部４に嵌着された状態としても良い。また、複数の枠部材同士は、樹脂接着剤やろう材により接合しても良いし、透明樹脂によって、枠体８として嵌着された状態としても良い。また、図３のパッケージの平面図に示すように、枠部材８ａ，８ｂ同士の接合部に凹凸９等を形成し、嵌め合わされるようにしても良い。
【００３１】
また、枠体８が嵌着される凹部４は、横断面形状が円形状、長円形状、楕円形状、四角形状等であっても良い。また、図４のパッケージの断面図に示すように、凹部４の内周面および枠体８の外周面が上側から下側にかけて広がるように形成しても良い。この場合、凹部４の内周面に凹凸があっても、枠体８は複数の枠部材８ａ，８ｂから成るので、凹部４内に複数の枠部材８ａ，８ｂを挿入していくことが容易にできる。また、凹部４内において枠部材８ａ，８ｂ同士を接合して枠体８と成した際には、枠体８の外周面の下側が凹部４の内周面に引っかかることとなるので、枠体８を凹部４内に強固に嵌着することができる。また、凹部４の内周面が上側から下側にかけて広がるように形成し、枠体８の下側の外周部に突起を形成する等して、凹部４の内周面および枠体８の外周面が上側よりも下側の寸法が大きくなるようにしても良い。
【００３２】
さらに、図５のパッケージの断面図に示すように、枠体８の上端部に絶縁基体１の上面に延出するように外側に折り曲げられた延出部が形成されていてもよく、この場合枠体８の凹部４への上下方向での嵌め込み位置を正確に位置決めることができる。また、枠体８の下面と凹部４の底面との間に隙間が形成されるようにすることができ、枠体８と搭載部２および配線層５ａ，５ｂとが接触して短絡等が発生するのを防ぐことができる。また、その隙間の部位の凹部４の底面に搭載部２や配線層５ａ，５ｂを形成することでそれらの形成領域を広くすることができる。さらに、その隙間に発光素子３を覆う透明樹脂が入り込むようにして凹部４内に透明樹脂を強固に接着することができる。
【００３３】
また、図６のパッケージの断面図に示すように、枠体８の内周面で発光素子３の発光部よりも低い部位を絶縁基体１の上面に直交するように形成してもよく、この場合凹部４の底面の面積が増大するとともに枠体８と搭載部２および配線層５ａ，５ｂとが接触して短絡等が発生するのを防ぐことができる。
【００３４】
また、凹部４の内周面の下端に、搭載部２や配線層５ｂの厚みよりも厚く、かつ発光素子３側に突出した段差を形成し、その段差の底面に枠体８を載置するようにしてもよい。この場合、枠体８の下面が凹部４の底面に形成された搭載部２および配線層５ｂよりも高い位置にあるので、枠体８と搭載部２および配線層５ｂとが接触して短絡するのを防止できるとともに、枠体８の下面にも凹部４の突出した段差の底面が接合するので強固に枠体８を嵌着できる。さらに、図７のパッケージの断面図に示すように、凹部４の内周面の下端の段差の幅を枠体８の下面の幅よりも小さくするとよく、枠体８の下面と凹部４の底面との間の隙間に発光素子３を覆う透明樹脂が入り込むようにして凹部４内に透明樹脂を強固に接着することができる。
【００３５】
本発明のパッケージにおいては、複数の枠部材を組み合わせて成る枠体８の貫通穴の横断面形状は円形状、楕円形状、長円形状、四角形状、多角形状等の種々の形状とし得るが、円形状がよく、この場合、凹部４内に収容された発光素子３の光を枠体８の内周面で満遍なく反射させて広領域の外部に均一かつ効率よく放射することができる。
【００３６】
また、図２においては、横断面形状が四角形状の凹部４の内周面に貫通穴の横断面形状が円形状の枠体８が嵌着されているが、凹部４の横断面形状と枠体８の貫通穴の横断面形状は異なっていても良い。例えば、図８のパッケージの平面図に示すように、横断面形状が四角形状の凹部４に貫通穴の横断面形状が四角形状の枠体８を嵌着しても良いし、図９のパッケージの平面図に示すように、横断面形状が円形状の凹部４に貫通穴の横断面形状が円形状の枠体８を嵌着しても良いし、図１０のパッケージの平面図に示すように、横断面形状が四角形状の凹部４に貫通穴の横断面形状が８角形状の枠体８を嵌着しても良い。
【００３７】
また図２においては、枠体８は凹部４の貫通穴の１つの対角線方向において分割された２つの枠部材８ａ，８ｂを組み合わせて成るが、枠部材は、加工しやすい形状や組み合わせやすい形状とするために、枠部材の形状や大きさは互いに異なっていてもよい。例えば、図１１は、枠体８が２つの対角線方向において等分に分割された４つの枠部材８ａ〜８ｄを組み合わせて成るパッケージの平面図であり、図１２は、枠体８が対角線方向以外の方向において等分に分割された２つの枠部材８ａ，８ｂを組み合わせて成るパッケージの平面図であり、図１３は、枠体８が対角線方向以外の方向において異なる形状として分割された枠部材８ａ，８ｂを組み合わせて成るパッケージの平面図である。
【００３８】
また、図１４のパッケージの断面図、図１５のパッケージの平面図に示すように、複数の枠部材のいずれかが、その外形寸法が凹部４の内周面の寸法よりも小さくなるように形成されていてもよい。この場合、例えば外形寸法が小さい枠部材８ａを凹部４内に挿入した後に枠部材８ｂを入れる際に、枠部材８ａを移動させて位置を調整することができ、凹部４の内周面の形状が変形していても影響を受けることなく、容易に枠部材を８ａ，８ｂを凹部４内に挿入して枠体８とすることができる。
【００３９】
また、枠体８の貫通穴は下側よりも上側が大きいこと、すなわち枠体８の貫通穴の内周面が凹部４の底面から絶縁基体１の上面に向けて外側に広がるような形状であることが好ましい。この場合、発光素子３の光を外部に均一かつ良好に放射することができる。
【００４０】
また、枠体８の貫通穴の内周面が、外側に凹んだ形状であったり、凹部４の底面から絶縁基体１の上面に向けて広がるとともに、貫通穴の内周面の下側よりも上側の傾斜角度（凹部４の底面に対する傾斜角度）が大きく成るような変化部を有する形状であると、光を略一定の方向に反射させる領域を広くして、発光素子３の発光する光を効率よく反射し、外部に均一かつ良好に放射することができる。
【００４１】
また、枠体８の貫通穴の内周面が、内側に膨らんだ弧形状であったり、凹部４の底面から絶縁基体１の上面に向けて広がるとともに、貫通穴の内周面の下側よりも上側の傾斜角度（凹部４の底面に対する傾斜角度）が小さく成るような変化部を有する形状であると、発光素子３の光を広領域の外部に放射できるパッケージとすることができる。
【００４２】
枠体８の貫通穴の内周面の傾斜角度（内周面が曲面状の場合、その下端と上端とを結ぶ直線の傾斜角度）θは３５〜７０°であることが好ましい。傾斜角度θが７０°を超えると、凹部４内に収容された発光素子３の光を外部に対して良好に反射することが困難となる傾向にある。一方、傾斜角度θが３５°未満であると、枠体８が大型化してパッケージが大型化してしまう。
【００４３】
また、枠体８の貫通穴の内周面の表面の算術平均粗さＲａは３μｍ以下が好ましい。３μｍを超えると、凹部４内に収容された発光素子３の光が散乱し、反射光を高い反射率で外部に均一に放射することが困難になる。
【００４４】
また、枠体８は、好ましくはアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成ることから、発光素子３の光を枠体８でより良好に反射することができるので、外部により均一かつ効率良く放射することができる。特に、枠体８はアルミニウムから成るのがよく、この場合、枠体８が酸化腐食されにくいとともに、発光素子３の光の波長の変動による光の反射率の変動も小さくなるので、広い用途に使用できる。
【００４５】
また、枠体８として、アルミニウム（熱膨張係数約２３．５×１０−６／℃程度），銀（熱膨張係数約１９．１×１０−６／℃程度），金（熱膨張係数約１４．１×１０−６／℃程度），パラジウム（熱膨張係数約１１．８×１０−６／℃程度）または白金（熱膨張係数約８．８×１０−６／℃程度）を用いる場合、絶縁基体１と枠体８との間に、熱膨張係数が絶縁基体１と枠体８との間にある金属板を介装させても良い。例えば、絶縁基体１としてアルミナセラミックス（熱膨張係数７×１０−６〜８×１０−６／℃程度）等から成るものを用いる場合、絶縁基体１と枠体８との熱膨張係数差により発生する熱応力を緩和するために、絶縁基体１と枠体８との間にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（熱膨張係数６×１０−６〜１０×１０−６／℃程度）、Ｃｕ−Ｗ合金（熱膨張係数６×１０−６〜１１×１０−６／℃程度）等の、より枠体８に熱膨張係数の近い金属板を用いるのがよい。これにより、絶縁基体１と枠体８との熱膨張係数差により発生する熱応力を緩和して、枠体８の剥がれ等を有効に防止することもできる。
【００４６】
なお、枠体８は、アルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかを主成分とする合金であっても良い。
【００４７】
また、本発明における枠体８は、内周面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層が被着されていることが好ましく、発光素子３の光を枠体８に被着された金属層で良好に反射して、広領域の外部により均一かつ効率良く放射することができる。このような枠体８は、図１６に示すように、枠体８の内周面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層８ｃを被着したものである。特に、金属層８ｃはアルミニウムから成るのがよく、酸化腐食やマイグレーション等の不具合が発生しにくいとともに、発光素子３の光の波長の変動による光の反射率の変動も小さくなるので、広い用途に使用できる。
【００４８】
また、枠体８として、絶縁基体１に熱膨張係数の近い材質のものを使用すとよい。例えば、絶縁基体１としてアルミナセラミックス（熱膨張係数７×１０−６〜８×１０−６／℃程度）等から成るものを用い、枠体８として絶縁基体１に熱膨張係数の近いＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（熱膨張係数６×１０−６〜１０×１０−６／℃程度）等を使用すると、枠体８の剥がれ等を有効に防止することができる。このような枠体８の表面に金属層８ｃを被着すると、枠体８を絶縁基体１に強固に接合して嵌着することができるとともに、発光素子３の光に対する反射率を高いものとすることができる。この金属層８ｃは、枠体８の発光素子３側の表面（内周面）にのみ被着されていても良いし、枠体８や枠部材の全面に被着されていてもよい。また、金属層８ｃはアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかを主成分とする合金層であっても良い。
【００４９】
また、枠体８として絶縁基体１に熱膨張係数の近い材質のものを使用するとよい。例えば、絶縁基体１としてアルミナセラミックス（熱膨張係数７×１０−６〜８×１０−６／℃程度）等から成るものを用い、枠体８として絶縁基体１に熱膨張係数の近いＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（熱膨張係数６×１０−６〜１０×１０−６／℃程度）等を使用すると、枠体８の剥がれ等を有効に防止することもできる。
【００５０】
本発明の発光装置は、本発明のパッケージと、搭載部２に搭載されるとともに配線層５ａ，５ｂに電気的に接続された発光素子３と、発光素子３を覆うシリコーン樹脂等の透明樹脂とを具備している。これにより、発光素子３の光を良好に反射し、外部に均一かつ効率良く放射することができる、発光効率の高い高性能のものとなる。発光素子３を覆う透明樹脂は、発光素子３およびその周囲のみを覆っていてもよいし、凹部４内に充填されて発光素子３を覆っていてもよい。
【００５１】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何等差し支えない。例えば、搭載部２は、絶縁基体１の上面に設けられた搭載領域であってもよい。例えば、図１７のパッケージの断面図に示すように、搭載部２が絶縁基体１の上面の搭載領域である場合、発光素子３は搭載部２に樹脂接着剤等によって直接接着されるとともに、発光素子３の電極がボンディングワイヤ６ａ，６ｂを介して配線層５ａ，５ｂに電気的に接続される。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の発光素子収納用パッケージは、凹部の内周面に複数の枠部材を組み合わせて成る金属製の枠体が嵌着されていることから、凹部の内周面の表面状態に影響を受けることなく発光素子が発光する光を金属製の枠体の内周面で効率よく反射させて、外部に均一かつ効率良く放射させることができる。
【００５３】
また、枠体は、複数の枠部材を組み合わせて成るので、個々の枠部材を精度良く加工しやすくなり、その結果、枠体の形状やその内周面の表面状態を精度良く加工できるとともに、凹部内へ容易かつ精度よく枠体を嵌着することができる。
【００５４】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは枠体はアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成ることから、発光素子の光をさらに枠体でより良好に反射することができるので、外部により均一かつ効率よく放射させることができる。
【００５５】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは枠体は内周面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層が被着されていることから、発光素子の光を枠体に被着されている金属層でより良好に反射することができるので、外部により均一かつ効率よく放射させることができる。
【００５６】
本発明の発光装置は、本発明の発光素子収納用パッケージと、搭載部に搭載されるとともに配線層に電気的に接続された発光素子と、発光素子を覆う透明樹脂とを具備していることにより、発光素子の光を良好に反射し、外部に均一かつ効率良く放射することができる、発光効率の高い高性能のものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１の発光素子収納用パッケージの平面図である。
【図３】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。
【図４】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図５】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図６】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図７】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図８】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。
【図９】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。
【図１０】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。
【図１１】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。
【図１２】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。
【図１３】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。
【図１４】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図１５】図１４の発光素子収納用パッケージの平面図である。
【図１６】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図１７】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図１８】従来の発光素子収納用パッケージの断面図である。
【符号の説明】
１：絶縁基体
２：搭載部
３：発光素子
４：凹部
５ａ，５ｂ：配線層
８：枠体
８ａ〜８ｄ：枠部材
Claims (4)
- 絶縁基体の上面に発光素子を収容するための凹部が設けられているとともに、該凹部の底面に前記発光素子が搭載される搭載部および前記発光素子の電極が接続される配線層が形成されている発光素子収納用パッケージであって、前記凹部の内周面に複数の枠部材を組み合わせて成る金属製の枠体が嵌着されていることを特徴とする発光素子収納用パッケージ。
- 前記枠体は、アルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成ることを特徴とする請求項１記載の発光素子収納用パッケージ。
- 前記枠体は、内周面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層が被着されていることを特徴とする請求項１記載の発光素子収納用パッケージ
- 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発光素子収納用パッケージと、前記搭載部に搭載されるとともに前記配線層に電極が電気的に接続された発光素子と、該発光素子を覆う透明樹脂とを具備していることを特徴とする発光装置。
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Cited By (10)
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| JP2007306002A (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Lg Innotek Co Ltd | 発光装置及び発光装置の製造方法 |
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