JP2006049807A - Package for light emitting element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光ダイオード(Light emission diode:以下、LED素子とも記す)などの発光素子用パッケージに関するものである。 The present invention relates to a package for a light emitting element such as a light emission diode (hereinafter also referred to as an LED element).
発光素子の一つである発光ダイオード(LED素子)のパッケージとしては、従来からセラミック基板に実装するものが用いられている。その一例を図11に示す。LED素子1は第一セラミック基板71上に載置されており、金属配線73a,73bと電気的に接続されている。また、LED素子1を収容するキャビティ74ができている。キャビティ74は、第二セラミック基板72を貫通するように形成されており、第一セラミック基板71および第二セラミック基板72は接着されている。発光素子用パッケージの大きさは数ミリ程度で、多数集めることで所望の光量を得ることができる。キャビティ74の内周面には金属層72が形成されており、LED素子1からの発光光束を反射する構成となっている。
As a package of a light emitting diode (LED element) which is one of the light emitting elements, a package mounted on a ceramic substrate has been conventionally used. An example is shown in FIG. The
上記発光素子用パッケージは、例えばグリーンシート積層法により製造される。第一セラミック基板71となるべきセラミックグリーンシートに、金属配線73a,73bとなるメタライズペーストを塗布するとともに、第二セラミック基板72を打ち抜いてキャビティ74を形成し、該キャビティ74の内周面に金属層72となるメタライズペーストを塗布する。その後、各セラミック基板71,72を接着し、高温で焼結して、各セラミック基板71,72が一体となった焼結体を得る。そして、金属層72上にニッケルメッキ層や金メッキ層などを、周知の無電解メッキ法や電解メッキ法で被着させる。
The light emitting element package is manufactured by, for example, a green sheet lamination method. A metallized paste to be the
ところが上記キャビティ74は、第二セラミック基板72を打ち抜いて形成するために角度θが直角になり、LED素子1からの発光光束が外部に放出されず、望ましい視野角と輝度が得られない問題があった。そこで下記特許文献1などのように、角度θが55°〜70°となるように穿孔し、且つ金属層の中心線平均粗さRaを1〜3μm、光反射率を80%以上とすることで、高い発光効率が得られる発光素子用パッケージが提案されている。
ところが、角度θが常に一定の角度となるように穿孔するのは難しく、量産すると角度θにバラツキが生じてしまう問題があった。また、メタライズペーストをグリーンシートに塗布して、セラミックとの同時焼成によって金属層を形成すると、表面に屈曲が生じ易く、良質の光反射面を形成するのが難しい。そのため、輝度や視野角のバラツキが大きくなるという問題があった。 However, it is difficult to perforate so that the angle θ is always a constant angle, and there is a problem that the angle θ varies when it is mass-produced. Further, when a metallized paste is applied to a green sheet and a metal layer is formed by simultaneous firing with ceramic, the surface is likely to be bent, and it is difficult to form a high-quality light reflecting surface. Therefore, there has been a problem that variations in luminance and viewing angle become large.
上記問題から、本発明の課題は、実装された発光素子からの発光光束を外部に反射する良好な光反射面を有する発光素子用パッケージを提供することである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a package for a light emitting element having a good light reflecting surface that reflects a light beam emitted from a mounted light emitting element to the outside.
上記課題を解決するための本発明の発光素子用パッケージは、
発光素子の実装領域が形成された基板本体部と、
貫通孔が形成された上部基板とを備え、
貫通孔は、発光素子からの発光光束が放射される光取出し側開口部と、その光取出し側開口部よりも開口部の面積の小さい基板本体部側開口部と、内壁面とを有し、
内壁面には発光素子からの発光光束を反射する光反射面が形成され、
上部基板は、基板本体部の実装領域が形成された面上に開口部から実装領域が露出するように積層され、
光取出し側開口部の中心を通り積層方向に平行な平面で切断した場合の内壁面の形状が湾曲形状となっている。
The package for a light emitting device of the present invention for solving the above problems is
A substrate body portion on which a light emitting element mounting region is formed;
An upper substrate formed with a through hole,
The through-hole has a light extraction side opening from which the luminous flux from the light emitting element is radiated, a substrate main body side opening having a smaller area than the light extraction side opening, and an inner wall surface,
A light reflecting surface for reflecting the luminous flux from the light emitting element is formed on the inner wall surface,
The upper substrate is laminated so that the mounting region is exposed from the opening on the surface of the substrate main body where the mounting region is formed,
The shape of the inner wall surface when cut along a plane passing through the center of the light extraction side opening and parallel to the stacking direction is a curved shape.
開口が底面よりも広くなるように、発光素子を取り囲む経路に沿って、厚み方向の断面が凹状の湾曲面形態に形成された内壁面を有するキャビティによりLED素子が取り囲まれる形状とする。このように凹状の湾曲面形態に内壁面が形成されていることから、この内壁面に形成された光反射面によって、効率よく発光素子からの発光光束を開口より取り出すことができる。 The LED element is surrounded by a cavity having an inner wall surface formed in a curved surface having a concave cross section in the thickness direction along a path surrounding the light emitting element so that the opening is wider than the bottom surface. Thus, since the inner wall surface is formed in the concave curved surface form, the emitted light flux from the light emitting element can be efficiently taken out from the opening by the light reflecting surface formed on the inner wall surface.
そして、発光素子用パッケージの湾曲面に形成された光反射面は、球面、パラボラ、双曲面のいずれかとなる形状に形成することができる。または発光素子用パッケージの内壁面の湾曲形状を、球面、パラボラ、双曲面のいずれかとなる形状に形成し、さらに光反射面も内壁面の湾曲形状に対応した球面、パラボラ、双曲面としてもよい。どの形状に湾曲面を作製するかによって、取り出す光の指向性や反射光の焦点を変えることができる。具体的には、指向性は、双曲面、球面、パラボラ形状の順に高くなる。また頂点から焦点までの距離は、双曲面、球面、パラボラの順に長くなる。したがって所望の指向性が得られるように選択するとよい。またこのような形状を採ることにより、効率よく発光素子からの光を取り出すことができる。 The light reflecting surface formed on the curved surface of the light emitting device package can be formed into a spherical shape, a parabola, or a hyperboloid. Alternatively, the curved shape of the inner wall surface of the light emitting element package may be a spherical surface, parabola, or hyperboloid, and the light reflecting surface may be a spherical surface, parabola, or hyperboloid corresponding to the curved shape of the inner wall surface. . The directivity of the extracted light and the focus of the reflected light can be changed depending on the shape of the curved surface to be produced. Specifically, the directivity increases in the order of hyperboloid, spherical surface, and parabolic shape. The distance from the vertex to the focal point becomes longer in the order of hyperboloid, spherical surface, and parabola. Therefore, it is preferable to select so as to obtain a desired directivity. Further, by adopting such a shape, light from the light emitting element can be extracted efficiently.
キャビティの開口は、円状に形成され、反射面は、開口に沿う円周状経路に沿って形成するとよい。このように開口を円状に形成することによって、発光素子から放出されたあらゆる方向の光を、効率よくパッケージ外へ取り出すことができる。 The opening of the cavity is preferably formed in a circular shape, and the reflecting surface is preferably formed along a circumferential path along the opening. By forming the opening in a circular shape in this way, light in all directions emitted from the light emitting element can be efficiently extracted out of the package.
光反射面は、金属を含む材料により形成する。例えば、Mo−Mn、Mo、W、W−Mn等により形成することができる。しかし、以上の金属には限られない。特に光反射率の高い金属材料で作製すると、効率よく光を取り出すことができる。 The light reflecting surface is formed of a material containing metal. For example, it can be formed of Mo-Mn, Mo, W, W-Mn, or the like. However, it is not limited to the above metals. In particular, when a metal material having a high light reflectance is used, light can be extracted efficiently.
上部基板は、複数の基板を積層した積層体により形成することができる。このような上部基板は、セラミックにより形成することができる。さらにこの上部基板は、セラミックグリーンシートを積層圧着して形成することができる。 The upper substrate can be formed by a stacked body in which a plurality of substrates are stacked. Such an upper substrate can be formed of ceramic. Further, the upper substrate can be formed by laminating and bonding ceramic green sheets.
上部基板と光反射面とを、金属により一体として形成することもできる。この場合、上部基板とセラミック本体部とは、ロウ材により接着するとよい。接着に用いるロウ材としては、Ag系、Pb−Sn系、Ag−Cu系、Au−Si系、Au−Ge系などを挙げることができる。 The upper substrate and the light reflecting surface can be integrally formed of metal. In this case, the upper substrate and the ceramic main body may be bonded with a brazing material. Examples of the brazing material used for bonding include Ag-based, Pb-Sn-based, Ag-Cu-based, Au-Si-based, and Au-Ge-based.
光反射面は、金属を含むロウ材により形成することができる。このようなロウ材としては、銀系、ニッケル系、アルミニウム系などが挙げられるが、銀ロウ材を使用することが特によい。積層体により階段状に形成され、その厚み方向の断面において階段の各エッジが凹状の湾曲面形態に形成された場合は、その階段形状をなくし湾曲形状とするための銀ロウ材で階段部分を覆うとよい。さらに金属により上部基板を形成し、その厚み方向の断面において階段の各エッジが凹状の湾曲面形態に形成して、銀ロウ材により、階段形状をなくして湾曲形状となるようにすることもできる。銀ロウ材は、主成分(70%以上を含むものとする)のAgと、Cuとを含む合金から成る。例えば、Agを質量換算で最も多く含有するAg−28Cuロウ材(これは一般的なAgロウ材)が使用できる。この銀ロウ材に湾曲面を覆うことで良好な光反射面を形成することができる。 The light reflecting surface can be formed of a brazing material containing metal. Examples of such a brazing material include silver-based, nickel-based, and aluminum-based materials, and it is particularly preferable to use a silver brazing material. If the laminate is formed in a staircase shape and each edge of the staircase is formed in a concave curved surface shape in the cross section in the thickness direction, the staircase portion is made of silver brazing material to eliminate the staircase shape and make it a curved shape. Cover it. Furthermore, the upper substrate can be formed of metal, and each edge of the staircase can be formed into a concave curved surface shape in the cross section in the thickness direction, and the silver brazing material can be used to eliminate the staircase shape and to have a curved shape. . The silver brazing material is made of an alloy containing Ag as a main component (including 70% or more) and Cu. For example, an Ag-28Cu brazing material (this is a general Ag brazing material) containing the most Ag in terms of mass can be used. A good light reflecting surface can be formed by covering the silver brazing material with the curved surface.
さらに上記課題を解決するために、本発明の発光素子用パッケージは、基板本体部の実装領域に、発光素子を設置するための実装部材を有する。そして、その実装部材に発光素子を搭載することにより、発光素子を基板本体部から光取出し側開口部側へ離れた位置に実装する。このように実装部材を基板本体部に設置し、その上に発光素子を設置すると、基板本体部から離れた光取出し側開口部に発光素子が近くなることから、発光素子からの発光光束を効率よく外部に放出することができる。また発光素子の側方方向から放出される発光光束も光反射面によって反射して外部に取り出しやすくなる。 Furthermore, in order to solve the said subject, the package for light emitting elements of this invention has the mounting member for installing a light emitting element in the mounting area | region of a board | substrate main-body part. Then, by mounting the light emitting element on the mounting member, the light emitting element is mounted at a position away from the substrate main body portion toward the light extraction side opening. When the mounting member is installed on the board body and the light emitting element is placed thereon, the light emitting element is close to the light extraction side opening away from the board body, so that the luminous flux from the light emitting element is efficiently used. Can be released to the outside well. In addition, the luminous flux emitted from the side direction of the light emitting element is also reflected by the light reflecting surface and is easily taken out.
そして実装部材は、絶縁材料により形成される。絶縁材料としては、例えば、基板本体部と同様のセラミックにより構成するとよい。但し、実装部材の材料は、これに限られず、他の絶縁材料を用いてもよい。そして実装部材を、絶縁材料により構成することにより、実装部材には、発光素子へ外部から給電するために接続される導体配線を内層することができる。 The mounting member is made of an insulating material. As the insulating material, for example, it may be made of the same ceramic as the substrate body. However, the material of the mounting member is not limited to this, and other insulating materials may be used. By configuring the mounting member with an insulating material, the mounting member can be provided with an inner layer of conductor wiring that is connected to supply power to the light emitting element from the outside.
基板本体部に上部基板が積層された発光素子用パッケージにおいて、基板本体部と上部基板との間に絶縁層を有し、上部基板に形成された光反射面と基板本体部とが間隙を有するように構成してもよい。このように基板本体部と上部基板との間に絶縁層を有するように構成すると、光反射面が基板本体部から断絶された状態となり、光反射面と基板本体部とが絶縁される。このため、光反射面と発光素子または基板本体部の導体配線との短絡を防ぐことができる。 In a package for a light emitting device in which an upper substrate is stacked on a substrate main body, an insulating layer is provided between the substrate main body and the upper substrate, and a light reflection surface formed on the upper substrate and the substrate main body have a gap. You may comprise as follows. Thus, when it comprises so that it may have an insulating layer between a board | substrate body part and an upper board | substrate, it will be in the state from which the light reflection surface was interrupted | isolated from the board | substrate body part, and a light reflection surface and a board | substrate body part are insulated. For this reason, it is possible to prevent a short circuit between the light reflecting surface and the light emitting element or the conductor wiring of the substrate body.
そして上部基板が金属により形成された場合に、基板本体部と絶縁層との接着、及び絶縁層と上部基板との接着の少なくとも一方を、ロウ材により接着することができる。 When the upper substrate is made of metal, at least one of the adhesion between the substrate body and the insulating layer and the adhesion between the insulating layer and the upper substrate can be bonded with a brazing material.
以下、図を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。図1(a)は本発明の発光素子用パッケージの一実施形態を示す要部断面図であり、図1(b)は同じく平面図である。セラミック基板15は、セラミック基板本体部17、貫通孔を備える上部基板18とが一体として形成されている。セラミック基板15は、例えば酸化アルミニウムや窒化アルミニウム等のセラミック材料からなる略四角平板であり、一方の主表面に有底のキャビティ3を有している。キャビティ3の光取出し側開口部は、キャビティ底面16(基板本体部側開口部)より広く、内壁面4は、厚み方向の断面が凹状の湾曲面形態に形成されている。キャビティ底面16上にLED素子1の実装領域25を有しており、LED素子1の支持基板として機能する。キャビティ底面16には金属パッド8a,8bが構成されている。LED素子1は、実装領域25に接着されるとともに、ボンディングワイヤ2を介して金属パッド8a,8bと電気的に接続されている。金属パッド8a,8bはセラミック基板15の裏面にある外部端子26a,26bと導通しており、ここからLED素子1の駆動電流を流す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Fig.1 (a) is principal part sectional drawing which shows one Embodiment of the package for light emitting elements of this invention, FIG.1 (b) is a top view similarly. The
内壁面4には、例えばMo−Mn、Mo、W、W−Mn等からなるメタライズ層(金属層)7が、LED素子1を取り囲む経路に沿って形成されている。メタライズ層7が、光反射面6を形成する。この光反射面6が、LED素子1からの発光光束を外部へ反射する。あるいは、メタライズ層7の表面を覆う形態で銀ロウ材によって光反射面6が形成されていてもよい。銀ロウ材は、主成分(70%以上を含むものとする)のAgと、Cuとを含む合金から成る。例えば、Agを質量換算で最も多く含有するAg−28Cuロウ材(これは一般的なAgロウ材)が使用される。また光反射面6の表面に電解メッキ法や無電解メッキ法によりニッケルや銀、白金、パラジウム等などのメッキを施して、光の反射率をより高めることもできる。特に、表面に銀メッキを施すと高い反射効率が得られる。
On the
キャビティ3の開口5は、図1(b)に示すようにLED素子1を中心とした円周状に形成されていることが望ましい。その理由は、LED素子1からの発光光束を光反射面6が均一に反射して、外部に放出できるからである。
The
図2に上部基板の拡大図を示す。(a)は、開口5の中心を通る軸41上の開口部上方に中心42を有する球面状に光反射面6が形成されたセラミック基板15を示す。また(b)は、開口5の中心43上に中心を有する球面状に光反射面が形成されたセラミック基板15を示す。内壁面4は、中心からの距離がRの球面上に位置する。またメタライズ層7の光反射面6の角度は、中心42,43からの光反射面6までの距離R’およびR中心位置によって決定される。この光反射面6の形状は、視野角および輝度に影響を与える重要なパラメータであり、R’およびR中心位置は、ユーザーの要求する視野角や輝度を満たすように設計される。
FIG. 2 shows an enlarged view of the upper substrate. (A) shows the
図3,4を用いて発光素子用パッケージの製造方法に係わる一実施形態を、説明する。まず、図3(a)に示すように上部セラミック基板となるべきグリーンシート10a,10bを用意する。このようなグリーンシートは、セラミック微粉末と有機結合材、可塑剤、溶剤などの混合スリップを、周知のドクタープレード法やカレンダー法で薄板状にすることで作成される。
An embodiment relating to a method of manufacturing a light emitting device package will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 3A,
図3(b)に示すように、グリーンシート10a,10bを合わせて、(c)に示すように、パンチによってテーパ状に打ち抜き、貫通孔46を形成する。このときこの貫通孔46は、円形状に形成される。このようにパンチによって打ち抜きを行う前に、少なくとも貫通孔形成領域をセラミックグリーンシートの軟化温度まで上げておくとよい。続いて(d)に示すように、設置台48上にこのグリーンシート10a,10bを置いて、R形成治具47の先端部を貫通孔46に押し当てる。これにより内壁面をR形状とできる。
As shown in FIG. 3B, the
図4(a)に、R形成治具47の先端部を貫通孔46に押し当てたところを示す。そしてR形成治具47を外すと、(b)に示すように、R形状の貫通孔46が形成される。異なる先端形状を有するR形成治具を使用することで、異なったR形状を形成することが可能である。設置する発光素子の種類や、個数、外部に取りだす光の幅等を考慮して、目的にあった形状のR形成治具を使用する。
FIG. 4A shows a state where the tip of the
次に図4(c)に示すように、上部セラミック基板用のグリーンシート10a,10bの形成された貫通孔46の内周面にメタライズ層7用のメタライズペーストを印刷する。なお貫通孔46の図の上面側が光取出し側開口部、下面側が基板本体部側開口部となる。またセラミック基板本体部17用のグリーンシート17aにスルーホールを形成する。そしてメタライズペーストによりスルーホール導体27a,27bを形成する。裏面に外部端子26a,26b用、上面に金属パッド8a,8b用のメタライズペーストを、スクリーン印刷法により印刷する。
Next, as shown in FIG. 4C, the metallized paste for the metallized
図4(d)に示すように、セラミック基板となるべきグリーンシート10a,10b,17aを積層し、接着して一体化する。これにより前工程で形成されたR形状の貫通穴46は、LED素子を収容するキャビティ3となる。その後、グリーンシートを焼成すると、セラミック基板10a,10b,17aが一体化し、キャビティ3を有し、上部基板18とセラミック基板本体部17とを有する焼結体が得られる。
As shown in FIG. 4 (d),
その後、メタライズ層をAg系ロウ材で覆って光反射面6としてもよい。このAg形ロウ材による光反射面6は、メタライズ層7にAg系ロウ材の粒子を載置し、例えば800℃程度の高温処理を施すことにより、粒子が融解し、Ag系ロウ材によってメタライズ層7が覆われることによって形成される。これにより、LED素子1からの発光光束を効率的に外部へ反射できるようになる。さらに、上記光反射面6上に、図示しないニッケルメッキ層および銀メッキ層をこの順に形成してもよい。表面に銀メッキ層を形成することで、光反射率をさらに高めることができる。
Thereafter, the light reflecting surface 6 may be formed by covering the metallized layer with an Ag-based brazing material. The light-reflecting surface 6 made of this Ag-shaped brazing material is obtained by placing Ag-based brazing particles on the metallized
図5(a)に発光素子用パッケージの他の実施形態を、図5(b)に上部基板18の内壁面周囲の拡大図を示す。セラミック基板30は、セラミック基板本体部17、上部基板18とが一体として形成されている。セラミック基板15は、例えば酸化アルミニウムや窒化アルミニウム等のセラミック材料からなる略四角平板であり、一方の主表面に有底のキャビティ3を有している。
FIG. 5A shows another embodiment of the light emitting device package, and FIG. 5B shows an enlarged view around the inner wall surface of the
図5(b)に示すように、キャビティ3の開口は、キャビティ底面16より広く、上部基板18は、内端面34と上端面35とにより、階段状に形成されている。そして、各段のエッジ31は、半径Rの球面に位置するように形成されている。さらにこの内端面34と上端面35とには、メタライズ層7が形成され、このメタライズ層7の各段のエッジ32は、半径R’の球面に位置するように形成されている。そして各段を埋めるように、フィレット部37が、ロウ材により形成されている。フィレット部37の表面が、光反射面39をなす。
As shown in FIG. 5B, the opening of the
図6を用いて、図5の発光素子用パッケージ30の球面状の光反射面の形成方法について説明する。(a)に示すように上部基板18は、セラミックグリーンシート10aが複数階段状に積層されている。そしてその厚み方向の断面において階段の各エッジ31が凹状の半径Rの球面上に形成されている。次に図5(b)に示すように、内端面34と上端面35とに、メタライズ層7を形成するために、メタライズペーストを塗布する。メタライズペーストには、例えば、モリブデン、タングステン、銀、銅などの金属粉末が用いられる。メタライズ層7の各エッジ32も、半径R’の球面上に形成される。
A method for forming a spherical light reflecting surface of the light emitting
図6(c)に示すように、銀ロウ材の粒子36をキャビティへ流し込み、メタライズ層7上に粒子36を載置する。そして、例えば800℃程度の高温処理を施すと、粒子36が融解して、(d)に示すようにフィレット部37が形成される。このフィレット部により、球面状の光反射面39が形成される。この方法によれば、パンチによる打ち抜きや、R形成治具の使用が不要となる。
As shown in FIG. 6C, silver
上部基板48を金属によって形成した実施例を図7に示す。発光素子用パッケージ45は、上部基板48が金属で形成され、基板本体部17は、前述の実施例と同様にセラミックにより形成されている。上部基板48は、板状の金属板であり、その金属板に、キャビティとなる貫通孔を球面状に形成し、セラミック基板本体部17に載せて、ロウ材などを接着剤として一体として発光素子用パッケージとする。上部基板48に用いる金属としては、例えば、Ni合金系、コバール、42アロイ、CuW、Cu系材、Al系材などを用いることができる。接着に用いるロウ材としては、Ag系、Pb−Sn系、Ag−Cu系、Au−Si系、Au−Ge系などを挙げることができる。内壁面4は、球面形状に形成され、これが光反射面6をなす。金属により、上部基板48が形成されているため、メタライズペーストを塗布して、メタライズ層を形成する必要はない。
An embodiment in which the
以上の実施例において、光反射面の形状は、球面であったが、球面に限られない。図8に光反射面をパラボラ(放物曲面)として形成した発光素子用パッケージ50を示す。光反射面の形状をパラボラ(放物曲面)とし、放物面の焦点に発光素子を設置すれば、この発光素子から発光した光が、光反射面によって反射され、放物面の対称軸方向と平行に揃った良好な指向特性を示す。この光反射面の形状は、球面、パラボラ以外に、双曲面などにすることもでき、用途に合わせて、形状を選択するとよい。
In the above embodiments, the shape of the light reflecting surface is a spherical surface, but is not limited to a spherical surface. FIG. 8 shows a light emitting
図9に基板本体部に実装部材61を備え、実装部材61を介して発光素子1を設置する例を示す。発光素子用パッケージ60は、上部基板48が金属で形成され、基板本体部17は、セラミックにより形成されている。上部基板48は、板状の金属板であり、その金属板に、キャビティとなる貫通孔を球面状に形成し、セラミック基板本体部17に載せて、ロウ材などを接着剤として一体として発光素子用パッケージ60とする。
FIG. 9 shows an example in which the mounting
基板本体部17の実装領域25には、絶縁材(セラミックシート)により実装部材61が形成されている。実装部材61は、基板本体部17を形成する際に、セラミック基板となるグリーンシートを積層して焼成することにより、形成することができる。実装部材61には、導体配線(配線パターン)27が内層されて形成され、この導体配線27は、実装部材の光取出し側開口側の面61aから、基板本体部17を経て基板本体部17の裏面の外部端子26a,26bまで形成されて、外部から発光素子1に給電するために用いられる。実装部材(セラミックシート)61の厚みは、50μm以上200μm以下とするとよい。このような積層厚を有する実装部材61により、発光素子1の搭載面1aをキャビティ底面から底上げすると、発光素子1からの発光光束を効率よく外部に放出することができる。
A mounting
金属により形成された上部基板48の内壁面4によって形成される光反射面6は、実装部材61の表面61aより下方(基板本体部側)へ延びている。言い換えると、実装部材61が基板本体部17の表面(実装領域25)よりも上方(開口側)へ積層されているため、その実装部材61に設置される発光素子1は、光反射面6の下端よりは、上方に浮いた位置に実装されることになる。このような位置に発光素子1を設置することにより、発光素子1から発光される光束を効率よく外部に放出することができる。
The light reflecting surface 6 formed by the
この実施例においては、上部基板48の光反射面6が球面である場合を示したが、放物曲面である場合にでも、実装部材を備え発光素子を底上げした位置に設置することができる。また金属によって構成される上部基板48をセラミックによって構成される上部基板18とした場合においても、実装部材61を備える構造とすることができる。
In this embodiment, the case where the light reflecting surface 6 of the
図10(a),図10(b)に、基板本体部17と上部基板48との間に絶縁層66が形成された実施例を示す。図10(a)に示すように、発光素子用パッケージ65には、基板本体部17にキャビティ68が形成されてキャビティ底面が実装領域とされて発光素子1が設置されている。また発光素子1は、ボンディングワイヤ2を介して導体配線27aに接続され、その導体配線27aは、基板本体部67のSMD(Solder Mask Defined)パッド26aと接続されている。また発光素子1の搭載面1sから導体配線27bが、基板本体部67の裏面に接続され、外部端子26bが形成されている。
FIGS. 10A and 10B show an embodiment in which an insulating
上部基板48は、金属により構成され、内壁面4が光反射面6とされている。そして、この光反射面6、上部基板48と、基板本体部17とを電気的に絶縁するために、上部基板48と基板本体部17との間に絶縁層66が形成されている。この部分の拡大図を図10(b)に示す。基板本体部17の主表面17s上に導体配線27aが形成されている。そして、その導体配線27a上にロウ材67により絶縁層66が接着され、さらにその絶縁層66上にロウ材67により上部基板48が接着されている。接着に用いるロウ材67は、前述の実施例同様に、Ag系、Pb−Sn系、Ag−Cu系、Au−Si系、Au−Ge系などを用いることができる。このようにロウ材を利用することにより、基板本体部17上に、絶縁層66及び上部基板48を容易に接着することができる。このように基板本体部17と上部基板48との間に絶縁層66を介在させることにより、導体配線27a、基板本体部17、発光素子1等と、上部基板48とに間隙ができるため、これらが短絡することを防ぐことができる。
The
以上のように、パッケージに搭載される発光素子を囲むように形成されている上部基板の光反射面の形状を、球面や放物面等の湾曲形状とすることにより、搭載された発光素子からの発光光束を効率よく外部に放出することができる。さらに基板本体部の実装領域に、発光素子の搭載位置を光取出し側開口方向へ底上げするための実装部材を備えることにより、より効率よく発光素子からの発光光束を取り出すことができる。 As described above, by changing the shape of the light reflecting surface of the upper substrate formed so as to surround the light emitting element mounted on the package to a curved shape such as a spherical surface or a parabolic surface, Can be efficiently emitted to the outside. Furthermore, by providing a mounting member for raising the mounting position of the light emitting element toward the light extraction side opening in the mounting area of the substrate main body, it is possible to extract the luminous flux from the light emitting element more efficiently.
1 LED素子
3 キャビティ
4 内壁面
5 キャビティ開口
6 光反射面
7 メタライズ層
15 セラミック基板
17 セラミック基板本体部
18 上部基板
48 金属上部基板
61 実装部材
DESCRIPTION OF
Claims (5)
貫通孔が形成された上部基板とを備え、
前記貫通孔は、前記発光素子からの発光光束が放射される光取出し側開口部と、その光取出し側開口部よりも開口部の面積の小さい基板本体部側開口部と、内壁面とを有し、
前記内壁面には前記発光素子からの発光光束を反射する光反射面が形成され、
前記上部基板は、前記基板本体部の前記実装領域が形成された面上に前記開口部から前記実装領域が露出するように積層され、
前記光取出し側開口部の中心を通り積層方向に平行な平面で切断した場合の前記内壁面の形状が湾曲形状となっていることを特徴とする発光素子用パッケージ。 A substrate body portion on which a light emitting element mounting region is formed;
An upper substrate formed with a through hole,
The through hole has a light extraction side opening from which the luminous flux from the light emitting element is radiated, a substrate main body side opening having a smaller opening area than the light extraction side opening, and an inner wall surface. And
The inner wall surface is formed with a light reflecting surface for reflecting the luminous flux from the light emitting element,
The upper substrate is laminated so that the mounting region is exposed from the opening on the surface of the substrate main body where the mounting region is formed.
A package for a light-emitting element, wherein a shape of the inner wall surface is a curved shape when cut along a plane passing through the center of the light extraction side opening and parallel to the stacking direction.
5. The light emitting element package according to claim 3, wherein the mounting member includes a conductor wiring connected to supply power to the light emitting element from the outside.
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