JP2006054209A - 発光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 封止材にガラスを用いた場合でも、その熱膨脹に起因するクラックや電極間の短絡を防止できるようにした発光装置を提供する。
【解決手段】 基板部１１の配線層１１ｃ，１１ｄ上にはＬＥＤ素子１２が搭載され、このＬＥＤ素子１２を覆うようにしてシリコン等による緩衝層１３が設けられている。この緩衝層１３及びその周辺を覆うようにして透光性の低融点ガラスによる封止部材１４が加圧プレスにより形成されている。緩衝層１３により、封止部材１４の封止時の熱が緩衝層１３によって遮られ、ＬＥＤ素子１２による熱的影響がＬＥＤ素子１２に及ばないようにすることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発光装置に関し、特に、封止部材の封止時の熱的影響により、ボンディングワイヤやバンプなどが潰れ電気的短絡が生じることや、封止時と封止加工後の常温状態との温度変化による熱膨張率差に起因して生じる発光素子の近傍におけるクラックの発生を防止できるようにした発光装置に関する。
ＬＥＤ（light-Emitting Diode：発光ダイオード）を光源とする発光装置の代表的な構造として、ＬＥＤ素子及びリード部の所定範囲を透光性を有する封止材料で覆うものがある。この封止材料には、エポキシやシリコン等の樹脂やガラスがあるが、成形性、量産性、及びコストの面から、一般に樹脂が用いられている。
ＬＥＤ素子を封止樹脂で封止することにより、発光装置の設計自由度や生産性に優れる反面、ＬＥＤ素子から放射される光によって、封止樹脂の光学的特性及び化学的特性が劣化し、その結果、発光装置の発光効率を低下させることが問題視されている。
封止用の樹脂材（例えば、エポキシ樹脂）は、ＬＥＤ素子から放射される強い光を受けることによって次第に黄変し、樹脂材に着色を生じることが知られている。この様な着色が生じると、ＬＥＤ素子から放射される光が吸収されて発光装置の光出力を低下させ、また、出力光に着色の影響が現れるという問題がある。
かかる問題を解決するものとして、耐湿性を有するガラス層でＬＥＤ素子を封止し、他の部分を樹脂で封止した発光装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
図６は、特許文献１に示された発光装置を示す断面図である。この発光装置２００は、配線導体２０１及び２０２と、配線導体２０２に形成されるカップ部２０３と、カップ部２０３内の底部２０３Ａに接着されるＬＥＤ素子２０４と、ＬＥＤ素子２０４の電極部（図示せず）と配線導体２０１及び２０２の所定部位とを電気的に接続するワイヤ２０５と、カップ部２０３内に設けられるＬＥＤ素子２０４を封止するガラス層２０６と、ガラス層２０６に含有される蛍光物質２０６Ａと、砲弾形に成形されて全体を封止するとともに光透過性を有する封止樹脂２０７とを有する。蛍光物質２０６Ａは、波長変換を行うためにガラス層２０６に混入されており、ＬＥＤ素子２０４から放射された光が蛍光物質２０６Ａによって波長変換される。
このような構成によると、ＬＥＤ素子２０４がカップ部２０３に注入されたガラス層２０６によって包囲されるので、黄変や着色による光の減衰を低減することができる。また、水分の透過が防止されて蛍光体の劣化を防ぐことができる。
近年、高出力のＬＥＤの開発が進められており、すでに数ワットの大出力タイプも製品化されている。ＬＥＤは発熱の少ないことが特徴であるが、高出力（高輝度）タイプのＬＥＤ素子は大電流が流れるため、無視できないレベルの発熱が生じる。このため、封止部材を従来の樹脂材に代え、耐熱性に優れる封止材、例えばガラス材にする必要がある。
特開平１１−２０４８３８号公報（第１図）
しかし、従来の発光装置によると、耐熱性を考慮して封止部材にガラス材を選択した場合、一般に、加熱によって軟化させたガラスをプレス加工して封止するか、溶融したガラスを供給して金型等で成形するといった方法が採られるため、封止加工時に熱によるダメージが生じることがある。封止加工時の熱的負担を軽減するものとして、例えば、低融点ガラスを用いる方法があるが、低融点ガラスは高膨脹になる傾向があり、封止部材に接触する配線導体等との間に熱膨脹の差に起因する物理的なストレスが発生する。例えば、ＬＥＤ素子の熱膨脹率が約５×１０-6／℃であるのに対し、低融点ガラスの熱膨脹率が約１５×１０-6／℃であるため、この熱膨脹率の差によって低融点ガラスとの間に剥離やクラックが生じ易くなる。
また、フリップチップ接合されたＬＥＤ素子をガラス材を用いて加熱プレス封止する際、バンプが熱によって軟化し易くなり、更に、粘性の大なるガラスを介してバンプに荷重が加わるため、バンプが圧潰して電極間の短絡が生じるといった問題もある。
従って、本発明の目的は、封止材にガラスを用いた場合でも、その熱応力に起因するクラックや電極間の短絡を防止できるようにした発光装置を提供することにある。
本発明は、上記の目的を達成するため、発光素子と、基板又はリードフレームのリード部に前記発光素子が直接的又は間接的に搭載され、前記基板の配線層又は前記リード部を介して前記発光素子に給電を行う給電部材と、前記発光素子及び前記発光素子の周囲を封止するように設けられる透光性のガラスによる封止部材と、前記発光素子と前記封止部材との間に設けられ、前記封止部材の封止時及び封止時と封止加工後の温度変化によって生じる熱的影響が前記発光素子に及ばないようにする緩衝層とを備えることを特徴とする発光装置。
前記発光素子は、スクライブ法によってダイシングされたものであり、スクライブ面が前記緩衝層によって覆われていることが好ましい。
前記緩衝層は、シリコン系材料で形成されていても良い。
前記緩衝層は、多孔質セラミックスで形成されていても良い。
前記緩衝層は、前記発光素子の上面及び側面を覆うように設けられていても良い。
前記緩衝層は、蛍光体が混入されていても良い。
前記緩衝層は、前記ＬＥＤ素子がワイヤを用いて前記給電部材側との接続を行うタイプであるとき、前記ワイヤをも覆うように設けられることが好ましい。
本発明の発光装置によれば、発光素子と封止部材との間に低融点のガラス材による緩衝層を設けたことにより、封止部材の封止時に封止部材が発光素子にダメージを及ぼすことがなく、熱膨脹に起因する発光素子の近傍におけるクラックの発生を防止することができる。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の構成を示す断面図である。この発光装置１０は、給電部材としての基板部１１と、この基板部１１の上面に搭載されたＬＥＤ素子１２と、基板部１１の上面にＬＥＤ素子１２を覆うように封止された緩衝層１３と、この緩衝層１３及び基板部１１の上面を覆うように形成された封止部材１４とを備えて構成される。
基板部１１は、高膨脹率のセラミック基板１１ａ（絶縁性基板）と、このセラミック基板１１ａの上面に所定のパターンで形成された配線層１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅと、セラミック基板１１ａの下面に所定のパターンで形成された配線層１１ｆ，１１ｇと、配線層１１ｃの表面に被覆されたＡｕメッキ膜１１ｈと、配線層１１ｄの表面に被覆されたＡｕメッキ膜１１ｉと、配線層１１ｆの表面に被覆されたＡｕメッキ膜１１ｊと、配線層１１ｇの表面に被覆されたＡｕメッキ膜１１ｋと、配線層１１ｂと配線層１１ｆを接続するスルーホール１１ｌと、配線層１１ｄと配線層１１ｇを接続するスルーホール１１ｍとを備えている。
セラミック基板１１ａは、例えば、ガラス含有Ａｌ2Ｏ3材（熱膨張率：１３．２×１０-6／℃）を用いることができる。配線層１１ｂ，１１ｄ，１１ｊ，１１ｇは、電源を供給するための電極として機能する。また、Ａｕメッキ膜１１ｈ，１１ｉ，１１ｊ，１１ｋは、接続性、導電性、及び耐腐食性を向上させるために設けられている。なお、基板部１１は、ＬＥＤ素子１２の搭載の前に、配線層１１ｂ〜１１ｇ、Ａｕメッキ膜１１ｈ，１１ｉ，１１ｊ，Ａｕメッキ膜１１ｋ、及びスルーホール１１ｌ，１１ｍは、予めセラミック基板１１ａに形成しておく必要がある。
ＬＥＤ素子１２は、例えば、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＰ等の半導体を用いて構成されており、そのチップサイズは、０．３×０．３ｍｍ（標準サイズ）、１×１ｍｍ（ラージサイズ）等である。緩衝層１３には、シリコン樹脂が用いられる。封止部材１４には、例えば、住田光学ガラス株式会社製の「ＰＳＫ１００」（熱膨張率：１１．４×１０-6／℃）がある。
封止部材１４は、透光性で低融点の特性を有するガラス材を用いている。ＬＥＤ素子１２は、下面に電源用の電極１２ａ，１２ｂを有し、この電極１２ａ，１２ｂが基板部１１の所定の配線層上に半田付けされる。
以下に、発光装置１０の組み立てについて説明する。
まず、基板部１１の配線層１１ｃ，１１ｄ上に電極１２ａ，１２ｂが載るようにしてＬＥＤ素子１２を位置決めして、配線層１１ｃと電極１２ａ、及び配線層１１ｄと電極１２ｂとをそれぞれ半田付けする。
次に、液状のシリコン樹脂材をＬＥＤ素子１２の中心部の真上から滴下して、ＬＥＤ素子１２の上面及び側面の全体に層状にコーティングすることにより緩衝層１３を形成する。
次に、緩衝層１３を形成された状態で基板部１１およびＬＥＤ素子２を１５０℃程度の温度雰囲気に置き、緩衝層１３を一次硬化させる。
次に、緩衝層１３の表面及び基板部１１の表面にガラス材による封止部材１４を封止する。封止部材１４の封止には金型を用い、所定の温度雰囲気及び加圧プレスにより図１のように半円型に成形する。以上により、発光装置１０が完成する。なお、シリコン樹脂はガラス封止加工の際、熱によって化学結合が切れＳｉＯ2化するが、黒化現象は生ぜず、光吸収要因とはならない。
上記構成の発光装置１０において、例えば、配線層１１ｆがＬＥＤ素子１２のアノード側であるとすると、配線層１１ｆに直流電源（図示せず）のプラス側が接続され、配線層１１ｇにはマイナス側が接続される。ＬＥＤ素子１２に対して、パッド電極１０８及びｎ型電極１０９に電気的に接続されたバンプ２を介して順方向の電圧を印加すると、ＬＥＤ素子１２内の発光層内においてホール及びエレクトロンのキャリア再結合が発生して発光し、出力光がサファイア基板１０１を介してＬＥＤ素子１２の外部へ放射される。この光の殆どは封止部材１４内を透過して封止部材１４の外へ出光し、一部は内面反射をして封止部材１４の外へ出光する。
上記した第１の実施の形態によると、以下の効果が得られる。
（１）ガラス材による封止部材１４で全体を封止したことにより、樹脂封止で問題になった黄変や着色による光の減衰を低減することができる。
（２）ＬＥＤ素子１２の周囲に緩衝層１３を設けたことにより、封止部材１４の封止時に粘度の高いガラス材を介してＬＥＤ素子１２に付与される外力が緩和される。すなわち、緩衝層１３の介在によってＬＥＤ素子１２と封止部材１４とが直接接触しないので、熱膨張・熱収縮によって生じる応力を緩衝層１３によって吸収できる。
（３）緩衝層１３を介してＬＥＤ素子１２をガラス封止することによって、ＬＥＤ素子１２近傍に生じていたクラックの発生を防止することが可能になる。このような緩衝層１３を設ける構成は、封止部材１４との接触面積が広くなるラージサイズ（１ｍｍ×１ｍｍ）のＬＥＤ素子１２において特に有効である。
（４）ＬＥＤ素子１２を緩衝層１３で包囲することによって、バンプ２の圧潰による電極間の短絡を防ぐことができる。また、緩衝層１３がバンプ形状の崩れを抑制することから、ガラス封止によってＬＥＤ素子１２の光軸が傾くことを防げる。
（５）ウェハをスクライブすることによりＬＥＤ素子１２を形成する場合、スクライブされたＬＥＤ素子１２の側面には微細な凹凸が生じている。この凹凸はガラス封止型の発光装置１０にとってＬＥＤ素子１２と封止部材１４との界面に応力の不均衡部分を形成し、ひいてはマイクロクラックを発生させる要因となる。このような問題に対しては、ＬＥＤ素子１２のスクライブ面となる側面に緩衝層２１を設けることで、封止部材１４の熱収縮時におけるマイクロクラックの発生を防げる。
図２は、第１の実施の形態に係る発光装置の変形例を示す断面図である。この発光装置２０では、ＬＥＤ素子１２の側面にのみ緩衝層２１を設けている構成が相違している。このような構成としてもバンプ２の圧潰による電極間の短絡や、封止部材１４の熱収縮に伴う応力を緩和することができる。また、ＬＥＤ素子１２の基板側に緩衝層が設けられないことから、ＬＥＤ素子１２から放射される光の取り出しを阻害することがない。
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る発光装置を示す断面図である。図３の発光装置３０は、フェイスアップ型であり、給電部材としての基板部３１と、この基板部３１の上面に搭載されたＬＥＤ素子３２と、ＬＥＤ素子３２の全体を覆うように封止された緩衝層３３と、この緩衝層３３及び基板部３１の上面を覆うように形成された封止部材３４と、ＬＥＤ素子３２の電極と基板部３１上の配線層とを接続するワイヤ３５ａ，３５ｂとを備えて構成されている。
基板部３１は、図１の基板部１１と同じ材料を用いた絶縁性基板としてのセラミック基板３１ａと、セラミック基板３１ａの上面に所定のパターンで形成された配線層３１ｂ，３１ｃと、セラミック基板３１ａの下面に所定のパターンで形成された配線層３１ｄ，３１ｅと、配線層３１ｂと配線層３１ｄを接続するスルーホール３１ｆと、配線層３１ｃと配線層３１ｅを接続するスルーホール３１ｇとを備えている。なお、配線層３１ｂ〜３１ｅは、表面にＡｕメッキ膜が設けられているが、ここでは図示を省略している。
セラミック基板３１ａは、例えば、ガラス含有Ａｌ2Ｏ3 材を用いることができる。配線層３１ｂ〜３１ｅは、電源を供給するための電極として機能する。なお、基板部３１は、ＬＥＤ素子３２の搭載の前に、配線層３１ｂ〜３１ｅとスルーホール３１ｆ，３１ｇが、予めセラミック基板３１ａに形成されている必要がある。封止部材３４は、透光性で低融点の特性を有するガラス材を用いる。
ＬＥＤ素子３２は、配線層３１ｃ上に接着剤等により固定され、ＬＥＤ素子３２の上面の一方の電極（図示せず）と配線層３１ｂとはワイヤ３５ａで接続され、ＬＥＤ素子３２の上面の他方の電極（図示せず）と配線層３１ｃとはワイヤ３５ｂで接続されている。
緩衝層３３は、ＬＥＤ素子３２の露出面及びワイヤ３５ａ，３５ｂを覆うように被覆している。
封止部材３４は、緩衝層３３の表面、及び基板部３１の上面に露出する配線層や基板部３１の露出部の一部を覆うようにして、半球状に成形されている。
以下に、発光装置３０の組み立てについて説明する。
まず、セラミック基板３１ａに配線層３１ｂ〜３１ｅ及びスルーホール３１ｆ，３１ｇが形成済みの基板部３１を準備し、その配線層３１ｃ上の所定の位置にＬＥＤ素子３２を搭載する。
次に、ワイヤ３５ａ，３５ｂによりＬＥＤ素子３２と配線層３１ｂ，３１ｃとをボンディングにより接続する。
次に、ＬＥＤ素子３２の露出面及びワイヤ３５ａ，３５ｂを覆うように液状のシリコン材を所定の厚みになるように滴下する。
次に、ＬＥＤ素子３２およびワイヤ３５ａ，３５ｂを有する１５０℃程度の温度雰囲気に置き、緩衝層３３の一次硬化を行った後、緩衝層３３の周辺にガラス材の成形に基づく封止部材３４を形成する。以上により発光装置３０が完成する。
この発光装置３０では、例えば、配線層３１ｄがＬＥＤ素子３２のアノード側であれば、配線層３１ｄに直流電源（図示せず）のプラス側が接続され、配線層３１ｅにはマイナス側が接続される。この通電により、ＬＥＤ素子３２が発光する。その光は、図のＬＥＤ素子３２の上面から出射し、その殆どは封止部材３４内を通して外部へ出光し、他の一部は封止部材３４内で内面反射した後、封止部材３４の外へ出光する。
上記した第２の実施の形態によると、ＬＥＤ素子３２をフェイスアップで搭載する発光装置３０のＬＥＤ素子３２周囲に緩衝層３３を設けたため、ガラス材の封止時にワイヤ３５ａ，３５ｂが変形したり、圧潰して電極間のショートが生じることを防止できるとともに、第１の実施の形態と同様に封止部材３４の高熱膨脹に起因してＬＥＤ素子１２の近傍に生じていたクラックの発生を防止することが可能になる。
例えば、緩衝層３３が設けられていない場合、ガラス封止加工後温度を高く設定するとＬＥＤ素子にダメージを与えるため、温度制約があり、ガラス封止加工はガラスが高い粘度の状態で行われるため、ワイヤ３５ａ，３５ｂに外力が加わることは避けられず、ワイヤ３５ａ，３５ｂを所望の姿勢に維持することは難しい。例えば、ワイヤ３５ａがガラス材の加圧プレスにより押し潰された場合、配線層３１ｂと３１ｃとがショートする問題がある。この場合、発光しないだけでなく、図示しない電源側に影響を及ぼすことにもなる。因みに、樹脂材ではこのような問題は生じない。
フェイスアップタイプのＬＥＤ素子では、上面に金属部材であるワイヤがあること自体が緩衝材になる。しかし、潰れて電気的短絡を生じることが問題である。このため、緩衝材的な要素がなくても、潰れ防止等による電気的短絡防止要素があることが重要である。
図４は、本発明の第３の実施の形態に係る発光装置を示す断面図である。この発光装置４０は、ＬＥＤ素子４１を搭載するサブマウント４３をリード部４４ａ、４４ｂに搭載している。なお、図４においては、サブマウントは非断面の状態で図示している。
この発光装置４０は、実装面にバンプ４２が設けられたＬＥＤ素子４１と、ＬＥＤ素子４１が搭載されるサブマウント４３と、サブマウント４３が搭載される給電部材としてのリード部４４ａ，４４ｂと、ＬＥＤ素子４１の露出面を覆うように設けられる緩衝層４５と、緩衝層４５及びその周囲を封止する透光性ガラスによる封止部材４６とを有する。
サブマウント４３は、例えば、高熱伝導のＡｌＮ（窒化アルミニウム）が用いられ、バンプ４２に接続される電極４３ａがＬＥＤ素子４１の実装面側に形成されており、反対側の面（リードフレーム側の面）には一対のリード部４４ａ，４４ｂに接続するための電極４３ｂが形成されている。電極４３ａと電極４３ｂとを接続するために、サブマウント４３内にはスルーホール４３ｃが設けられている。
リード部４４ａ，４４ｂは、リードフレームの一部として両側の帯状部分より内側に所定の間隙をもって向かい合うように形成され、１個のＬＥＤ素子に対して一対が割り当てられている。リード部４４ａ，４４ｂの先端部の一部は、段差が生じるように薄厚に作られており、この段差部分にサブマウント４３が載置される。
緩衝層４５は、前述の他の実施の形態に示した緩衝層１３，２１，及び３３と同一の材料及び加工に基づいて設けられる。
封止部材４６は、前述の他の実施の形態と同様に、透光性で低融点の特性を有するガラス材が用いられる。
この発光装置４０では、リード部４４ａが正（＋）電源供給端子であるとすると、リード部４４ａに供給された電流は、リード部４４ａ、電極４３ｂの一方、スルーホール４３ｃの一方、電極４３ａの一方、及びバンプ４２の一方を経てＬＥＤ素子４１のアノードに流れ、さらに、ＬＥＤ素子４１のカソードを出た電流は、バンプ４２の他方、電極４３ａの他方、スルーホール４３ｃの他方、及び電極４３ｂの他方を経てリード部４４ｂに流れることにより、ＬＥＤ素子４１が発光する。
以下に、発光装置４０の組み立てについて説明する。
まず、電極４３ａ，４３ｂ、及びスルーホール４３ｃが予め形成済みのサブマウント４３を準備し、サブマウント４３上の所定位置にバンプ４２を介し、ＬＥＤ素子４１を搭載する。このことによりＬＥＤ素子４１を電気的に接続すると共に機械的に固定する。
次に、サブマウント４３に搭載されたＬＥＤ素子４１をリード部４４ａ，４４ｂの先端部の窪み内に通電方向を合致させて配置する。
次に、ＬＥＤ素子４１の周囲を覆うように液状のシリコン材を所定の厚みになるように滴下する。
次に、ＬＥＤ素子３２、サブマウント４３、およびリード部４４ａ，４４ｂを１５０℃程度の温度雰囲気に置き、一次硬化を行って緩衝層４５をＬＥＤ素子３２の周囲に形成する。
次に、封止部材４５を形成するためのガラスシートをＬＥＤ素子４１の上方及び下方に配置し、更にＬＥＤ素子４１の上側および下側にそれぞれ金型を配置する。
次に、所定の温度雰囲気において金型による加圧プレスを行うことによりガラスシートを所定の形状に成形する。このことにより、発光装置４０が完成する。最終的には、リードフレームからリード部４４ａ，４４ｂの他端が分離され、個々の発光装置４０に個別化される。
上記した第３の実施の形態によると、高熱伝導性のサブマウント４３に搭載されたＬＥＤ素子４１をガラス材で封止する際に、緩衝層４５によって熱膨張率の差によってＬＥＤ素子４１やサブマウント４３の周囲にクラックや剥離が生じることを防ぐことができる。
なお、発光装置４０において、緩衝層４５に蛍光体を混合するようにしても良い。この場合、ＬＥＤ素子４１の放射光で励起された蛍光体から放射される励起光とＬＥＤ素子４１の放射光との混合に基づく波長変換が行われる。蛍光体として、例えば、ＬＥＤ素子４１が発光する青色光によって励起されて黄色光を放射するＣｅ（セリウム）：ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）を用いることができる。
図５は、本発明の第４の実施の形態に係る発光装置を示す断面図である。この発光装置５０は、図４の発光装置４０に放熱部材を装着した構成を有する。すなわち、ＡｌＮ等によるサブマウント５２の下部に銅等の熱伝導性に優れる金属材料を用いた放熱部材５１を取り付けたところに特徴がある。
発光装置５０は、放熱器として機能する放熱部材５１と、放熱部材５１上に搭載されるサブマウント５２と、サブマウント５２の両端の段差部上に先端部が載置されるリード部５３ａ，５３ｂと、下面に電源供給用の一対のバンプ４２を備えると共にサブマウント５２上に搭載されるＬＥＤ素子４１と、ＬＥＤ素子４１の露出面を覆うように設けられる緩衝層５４と、緩衝層５４及びその周囲を封止する低融点の透明ガラスによる封止部材５５とを有する。
サブマウント５２は、両端の所定範囲が段差を生じる様に薄厚に加工されており、この薄厚部上にリード部５３ａ，５３ｂの先端部が載置され、その先端が配線パターン５２ａ，５２ｂの側面に半田等により接続される。さらに、サブマウント５２には、一対のバンプ４２に接触する配線パターン５２ａ，５２ｂが、上面から側面にかけて設けられている。
緩衝層５４は、Ｓｉ系アルコキシドに蛍光体が混合され、焼結した多孔質状態の蛍光体含有のＳｉＯ2とすることで、応力緩衝と共に波長変換の機能を持たせている。
蛍光体は、第３の実施の形態で説明した様に、Ｃｅ（セリウム）：ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）等を用いることができる。
第４の実施の形態における発光装置５０の組み立ては、第３の実施の形態に準ずるので、ここでは重複する説明を省略するが、図５のサブマウント５２より上の部分を先に完成させた後、下面に放熱部材５１を接着等により取り付ければ良い。
上記した第４の実施の形態によると、以下の効果が得られる。
（１）サブマウント５２の下部に放熱を促す放熱部材５１を設けたため、ＬＥＤ素子４１の点灯に伴う発熱を効率良く外部へ放散でき、ガラス材による封止部材５５等の温度上昇に伴う熱膨張・熱収縮の発生を抑制してクラックの発生を防止することができる。
（２）緩衝層５４に蛍光体を混合させたことにより、波長変換が行えると共に光の取り出し効率の向上が可能になる。
なお、上記した各実施の形態において、基板部１１，３１やリード部４４ａ，４４ｂ，５３ａ，５３ｂの表面に反射面を形成し、光の出射効率を高めるようにしても良い。
また、封止部材１４，３４内のＬＥＤ素子１２，３２の上部に蛍光体を部分的に混合し、或いは、緩衝層１３，３３内に波長変換用の蛍光体を混合することもできる。
また、緩衝層５４にＴｉＯ2系セラミック材を用いた場合、その屈折率が２．４という大きい値を有するため、ＬＥＤ素子４１からの光の取り出し効率を高めることができる。
更に、上記した各実施の形態においては、１つの封止部材内に配設されるＬＥＤ素子の個数は１個であるとしたが、ＬＥＤ素子が２個以上のマルチ発光型の発光装置にすることもできる。搭載する複数のＬＥＤ素子は、異なる発光色のＬＥＤ素子を複数設ける構成でも、同一発光色のＬＥＤ素子を複数設ける構成でも良い。更に、ＬＥＤ素子の駆動形態としては、複数のＬＥＤ素子の全部を並列接続し又はグループ単位で並列接続しても、複数単位に直列接続し又は全数を直列接続しても良い。
また、封止部材１４を住田光学ガラス株式会社製の「ＰＳＫ１００」と説明したが、これに限らず、発光素子に熱的ダメージを与えずに封止加工できる温度で軟化するガラスであれば他でも構わない。
また、封止部材１４，３４，４６，５５の形状として、半球状の構成を示したが、本発明は図示した形状に限定されるものではなく、レンズ部を有しない形状、多角形、円柱形等、任意の形状にすることができる。
更に、封止部材１４，３４，４６，５５の成形に際しては、ガラスシートを用いた加圧プレスによる成形方法に限定されるものではなく、例えば、溶融ガラスをＬＥＤ素子の近傍に供給して金型により加熱成形する等の他の封止方法を用いても良い。
また、緩衝層５４は、多孔質に限らず、脆く応力吸収する、熱膨張率がＬＥＤ素子と封止ガラスとの中間である等、緩衝効果があり、かつ、絶縁性、耐熱性を有するものであれば良い。
本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の構成を示す断面図である。 第１の実施の形態に係る発光装置の変形例を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る発光装置を示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る発光装置の構成を示す断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る発光装置の構成を示す断面図である。 従来の発光装置の構成を示す断面図である。
符号の説明
１０ 発光装置
１１ 基板部
１１ａ セラミック基板
１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ 配線層
１１ｈ，１１ｉ，１１ｊ，１１ｋ Ａｕメッキ膜
１１ｌ，１１ｍ スルーホール
１２ ＬＥＤ素子
１２ａ，１２ｂ 電極
１３ 緩衝層
１４ 封止部材
２０ 発光装置
２１ 緩衝層
３０ 発光装置
３１ 基板部
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ セラミック基板
３１ｆ，３１ｇ スルーホール
３２ ＬＥＤ素子
３３ 緩衝層
３４ 封止部材
３５ａ，３５ｂ ワイヤ（ボンディングワイヤ）
４０ 発光装置
４１ ＬＥＤ素子
４２ バンプ
４３ サブマウント
４３ａ，４３ｂ 電極
４３ｃ スルーホール
４４ａ，４４ｂ リード部
４５ 緩衝層
４６ 封止部材
５０ 発光装置
５１ 放熱部材
５２ サブマウント
５２ａ，５２ｂ 配線パターン
５３ａ，５３ｂ リード部
５４ 緩衝層
５５ 封止部材
２００、発光装置
２０１，２０２、配線導体
２０３、カップ部
２０３Ａ、底部
２０４、ＬＥＤ素子
２０５、ワイヤ
２０６、ガラス層
２０６Ａ、蛍光物質
２０７、封止樹脂

Claims (7)

  1. 発光素子と、
    基板又はリードフレームのリード部に前記発光素子が直接的又は間接的に搭載され、前記基板の配線層又は前記リード部を介して前記発光素子に給電を行う給電部材と、
    前記発光素子及び前記発光素子の周囲を封止するように設けられる透光性のガラスによる封止部材と、
    前記発光素子と前記封止部材との間に設けられ、前記封止部材の封止時及び封止時と封止加工後の温度変化によって生じる熱的影響が前記発光素子に及ばないようにする緩衝層とを備えることを特徴とする発光装置。
  2. 前記発光素子は、スクライブ法によってダイシングされたものであり、スクライブ面が前記緩衝層によって覆われていることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
  3. 前記緩衝層は、シリコン系材料であることを特徴とする請求項１又は２記載の発光装置。
  4. 前記緩衝層は、多孔質セラミックスであることを特徴とする請求項１又は２記載の発光装置。
  5. 前記緩衝層は、前記発光素子の上面及び側面を覆うように設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の発光装置。
  6. 前記緩衝層は、蛍光体が混入されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の発光装置。
  7. 前記緩衝層は、前記ＬＥＤ素子がワイヤを用いて前記給電部材側との接続を行うタイプであるとき、前記ワイヤをも覆うように設けられることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の発光装置。
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