JP2007234846A - Ceramic package for light-emitting element - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ceramic package for light-emitting elements that can be manufactured relatively easily while the light of the light-emitting elements cannot be blocked off regardless of the falling-off prevention structure of a transparent resin. <P>SOLUTION: The ceramic package 10 for light-emitting elements has a ceramic substrate 11 and a heat sink 18. The ceramic substrate 11 has a hole 17 that is open at the side of a main substrate surface 12 and that of a rear substrate surface 13. The heat sink 18 has a mount 23 capable of mounting an LED element 22 on an entire surface 19 of a metal body. The heat sink 18 is mounted to the ceramic substrate 11 so that the hole 17 is blocked from the side of the rear substrate surface 13 by the main surface 19 of the metal body. A transparent resin 25 for covering the mount 23 and the LED element 22 is filled into a cavity 21. A recess 39 for fixing resin is provided around the mount 23. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光ダイオード等の発光素子を搭載するために用いるセラミックパッケージに関するものである。   The present invention relates to a ceramic package used for mounting a light emitting element such as a light emitting diode.

従来、発光素子の一種として、発光ダイオード(Light emission diode:以下LED素子とも記す)がよく知られている。近年においては、高輝度青色発光ダイオードが実用化された結果、赤色、緑色及び青色のLED素子を組み合わせて高輝度の白色光が得られるようになった。そのため、これら3色のLED素子を電球や自動車のヘッドライトとして使用するための開発が進められている。LED素子は電力消費量が少ないという利点を有するため、ヘッドライトにLED素子を使用すればバッテリーの負荷を減らすことが可能である。そのほか、LED素子は長寿命という利点も有するため、蛍光灯や電球などといった室内照明への適用も検討されている。上記のような用途でLED素子を使用する場合、LED素子の利点を最大限引き出すためには、LED素子を搭載するためのパッケージ自体の性能がよいことも重要なファクターとなる。その点、セラミックパッケージは、例えばオーガニックパッケージと比較して耐久性、耐熱性、耐食性、放熱性に優れることから、LED素子の搭載に好適であると考えられている。   Conventionally, a light emitting diode (hereinafter also referred to as an LED element) is well known as a kind of light emitting element. In recent years, as a result of putting high-luminance blue light-emitting diodes into practical use, high-luminance white light can be obtained by combining red, green, and blue LED elements. Therefore, development for using these three-color LED elements as a light bulb or a headlight of an automobile is underway. Since the LED element has an advantage of low power consumption, if the LED element is used for the headlight, the load on the battery can be reduced. In addition, since the LED element also has an advantage of a long life, application to indoor lighting such as a fluorescent lamp and a light bulb is also being studied. When the LED element is used in the above-described application, in order to maximize the advantages of the LED element, it is an important factor that the performance of the package itself for mounting the LED element is good. In that respect, ceramic packages are considered to be suitable for mounting LED elements because they are superior in durability, heat resistance, corrosion resistance, and heat dissipation compared to organic packages, for example.

図12には、LED素子用セラミックパッケージ100の従来例を示している。このLED素子用セラミックパッケージ100は、LED素子101を収容可能なキャビティ102を有している。詳しくは、LED素子用セラミックパッケージ100は、複数のセラミック層103〜106からなるセラミック基板107を備え、そのセラミック基板107の中央部には、上面側及び下面側にて開口する穴部108が形成されている。そして、そのセラミック基板107の下面側から穴部108を塞ぐようにヒートシンク109が設けられている。このヒートシンク109の上面と穴部108の側面とにより基板上面側に開口するキャビティ102が形成され、そのキャビティ102内においてヒートシンク109の上面にLED素子101が搭載されている。   FIG. 12 shows a conventional example of a ceramic package 100 for an LED element. The ceramic package for LED element 100 has a cavity 102 that can accommodate the LED element 101. Specifically, the LED element ceramic package 100 includes a ceramic substrate 107 composed of a plurality of ceramic layers 103 to 106, and a hole 108 that opens on the upper surface side and the lower surface side is formed in the center of the ceramic substrate 107. Has been. A heat sink 109 is provided so as to close the hole 108 from the lower surface side of the ceramic substrate 107. A cavity 102 opened to the upper surface side of the substrate is formed by the upper surface of the heat sink 109 and the side surface of the hole 108, and the LED element 101 is mounted on the upper surface of the heat sink 109 in the cavity 102.

このLED素子用セラミックパッケージ100のキャビティ102内には、LED素子101を覆うための透明樹脂110が充填されている。この構成であると、LED素子101が透明樹脂110により封止され保護される。さらに、光を透過可能な透明樹脂110であるので、LED素子101からの発光光束を遮らずにキャビティ102外に放射させることができる。また、LED素子101はその発光時に発熱を伴うが、ヒートシンク109を設けることにより熱が効率よく放散される。これにより、LED素子101自体の昇温により発光輝度や発光波長が変化するといった問題が回避される。   The cavity 102 of the LED element ceramic package 100 is filled with a transparent resin 110 for covering the LED element 101. With this configuration, the LED element 101 is sealed and protected by the transparent resin 110. Furthermore, since the transparent resin 110 is capable of transmitting light, the luminous flux from the LED element 101 can be emitted outside the cavity 102 without being blocked. In addition, the LED element 101 generates heat when it emits light, but by providing the heat sink 109, heat is efficiently dissipated. Thereby, the problem that the light emission luminance and the light emission wavelength change due to the temperature rise of the LED element 101 itself is avoided.

ところで、LED素子101を封止するために用いられる透明樹脂110は、セラミックパッケージ100との接着性が十分ではなく、さらにセラミックパッケージ100と熱膨張率が異なる。そのため、LED素子101の発熱により透明樹脂110が膨張してセラミックパッケージ100から脱落するといった問題が生じる。その対策として、このセラミックパッケージ100では、キャビティ102の開口側に鍔部111を設け、その鍔部111によって透明樹脂110を脱落不能に固定している。なお、この鍔部111は、セラミック基板107を構成する最上層のセラミック層103における穴部108の内周寸法を小さくし、そのセラミック層103を下層のセラミック層104よりも張り出させることで形成されている。   By the way, the transparent resin 110 used for sealing the LED element 101 does not have sufficient adhesiveness with the ceramic package 100, and further has a coefficient of thermal expansion different from that of the ceramic package 100. Therefore, there arises a problem that the transparent resin 110 expands due to the heat generated by the LED element 101 and falls off from the ceramic package 100. As a countermeasure, in this ceramic package 100, a flange 111 is provided on the opening side of the cavity 102, and the transparent resin 110 is fixed by the flange 111 so as not to drop off. The flange 111 is formed by reducing the inner peripheral dimension of the hole 108 in the uppermost ceramic layer 103 constituting the ceramic substrate 107 and projecting the ceramic layer 103 beyond the lower ceramic layer 104. Has been.

図12のような従来例と同じく、キャビティの開口側に透明樹脂を固定するための係合構造(即ち脱落防止構造)を設けたセラミックパッケージが、例えば特許文献1に開示されている。
特開平11−74561号公報(図1、図3参照)
As in the conventional example as shown in FIG. 12, a ceramic package provided with an engagement structure (that is, a drop-off prevention structure) for fixing a transparent resin on the opening side of a cavity is disclosed in, for example, Patent Document 1.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-74561 (see FIGS. 1 and 3)

しかしながら、上記セラミックパッケージ100では、キャビティ102の開口側にて鍔部111がパッケージ中心方向に出っ張っている。ゆえに、その鍔部111がLED素子101の発する光を遮ってしまい、発光効率を悪化させるといった問題がある。また、セラミック基板107を加工して鍔部111を設けようとしても、セラミックは加工性がよくないため、製造が極めて困難になる。よって、パッケージ100の製造コストが増加するといった問題も生じる。   However, in the ceramic package 100, the flange 111 protrudes toward the center of the package on the opening side of the cavity 102. Therefore, there is a problem that the collar 111 blocks the light emitted from the LED element 101 and deteriorates the light emission efficiency. Moreover, even if it is going to process the ceramic substrate 107 and provide the collar part 111, since a ceramic is not good in workability, manufacture becomes very difficult. Therefore, the problem that the manufacturing cost of the package 100 increases also arises.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、透明樹脂の脱落防止構造を有するもかかわらず、それによって発光素子の光が遮られることがなく、しかも比較的容易に製造できる発光素子用セラミックパッケージを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to manufacture a relatively easy manufacturing process that does not block light from the light-emitting element even though it has a transparent resin drop-off preventing structure. An object of the present invention is to provide a ceramic package for a light emitting device.

上記課題を解決するための手段(手段1)としては、基板主面及び基板裏面を有するとともに、前記基板主面側及び前記基板裏面側にて開口する穴部を有するセラミック基板と、金属体主面及び前記金属体主面上に発光素子を搭載可能な搭載部を有し、前記穴部を前記金属体主面によって前記基板裏面側から塞ぐようにして前記セラミック基板に取り付けられた放熱用金属体とを備え、前記金属体主面と穴部の側面とでキャビティが形成され、そのキャビティ内に前記搭載部と前記発光素子とを覆う透明樹脂が充填可能な発光素子用セラミックパッケージにおいて、前記金属体主面における前記搭載部の周囲に、樹脂固定用の凹凸部が設けられていることを特徴とする発光素子用セラミックパッケージがある。   Means (Means 1) for solving the above problems include a ceramic substrate having a substrate main surface and a substrate back surface, and having holes opened on the substrate main surface side and the substrate back surface side, and a metal body main A heat-dissipating metal attached to the ceramic substrate so as to have a mounting portion capable of mounting a light emitting element on the surface and the metal body main surface, and so as to close the hole portion from the substrate back surface side by the metal body main surface A ceramic package for a light-emitting element capable of being filled with a transparent resin that covers the mounting part and the light-emitting element in the cavity. There is a ceramic package for a light emitting element characterized in that an uneven portion for fixing a resin is provided around the mounting portion on the main surface of the metal body.

従って、手段1に記載の発明によると、放熱用金属体の金属体主面において搭載部の周囲に樹脂固定用の凹凸部が設けられているので、キャビティ内に充填される透明樹脂との密着性が高くなり、透明樹脂を確実に固定することができる。また、この樹脂固定用の凹凸部は、発光素子よりも奥側(基板裏面に近い側)に位置するので、従来のパッケージのように発光素子が発する光を遮断することがなく、発光効率の悪化を回避することができる。さらに、凹凸部は放熱用金属体に設けられるので、セラミック基板に設ける場合と比較して加工性に優れ、樹脂を固定するために最適な形状の凹凸部を容易に形成することができる。このように、本発明の発光素子用セラミックパッケージは、透明樹脂の脱落防止構造を有するもかかわらず、それによって発光素子の光が遮られることがなく、しかも比較的容易に製造することができる。   Therefore, according to the invention described in the means 1, since the concave portion for fixing the resin is provided around the mounting portion on the metal main surface of the metal body for heat dissipation, it is in close contact with the transparent resin filled in the cavity. And the transparent resin can be reliably fixed. In addition, since the concave and convex portions for fixing the resin are located on the back side (side closer to the back surface of the substrate) than the light emitting element, the light emitted from the light emitting element is not blocked as in the conventional package, and the light emission efficiency is improved. Deterioration can be avoided. Furthermore, since the concavo-convex portion is provided on the heat-dissipating metal body, the concavo-convex portion having an optimum shape for fixing the resin can be easily formed with excellent workability as compared with the case where it is provided on the ceramic substrate. As described above, the ceramic package for a light-emitting element of the present invention has a structure for preventing the transparent resin from falling off, but does not block the light of the light-emitting element, and can be manufactured relatively easily.

上記セラミックパッケージを構成するセラミック基板は、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ほう素、ベリリア、ムライトなどのセラミック絶縁材料を主体として構成されている。セラミック基板は発光素子に電力を供給するための導体層を有していることがよく、特にはこのような導体層を2層以上に有するセラミック多層基板を用いることが好ましい。このような導体層としては、例えば、パッケージ内部に設けられたメタライズ層からなる内層導体パターンや、基板主面と基板裏面に設けられたメタライズ層からなるパッドなどを挙げることができる。   The ceramic substrate constituting the ceramic package is mainly composed of a ceramic insulating material such as alumina, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, beryllia, mullite. The ceramic substrate preferably has a conductor layer for supplying electric power to the light emitting element, and it is particularly preferable to use a ceramic multilayer substrate having two or more such conductor layers. Examples of such a conductor layer include an inner layer conductor pattern made of a metallized layer provided inside the package, and a pad made of a metallized layer provided on the substrate main surface and the substrate back surface.

前記セラミック基板は、基板主面にて開口するキャビティを1つまたは2つ以上有している。このキャビティの形状としては特に限定されず、矩形状や円形状などが採用されうる。   The ceramic substrate has one or more cavities that open on the main surface of the substrate. The shape of the cavity is not particularly limited, and a rectangular shape or a circular shape can be adopted.

前記放熱用金属体は、熱伝導率が大きく熱を効率よく逃がす金属材料を用いて形成される。この形成材料としては、例えば、銅−タングステン系やコバルト系などの合金、銅やアルミニウムなどの金属が用いられる。   The heat-dissipating metal body is formed using a metal material that has high thermal conductivity and efficiently releases heat. As this forming material, for example, an alloy such as copper-tungsten or cobalt, or a metal such as copper or aluminum is used.

前記放熱用金属体の搭載部に搭載されるべき発光素子の好適例としてはLED素子が挙げられるが、これ以外のもの、例えば半導体レーザ素子(LD素子)やVCSELなどを用いてもよい。1つのキャビティ内に搭載される発光素子は1つであっても、複数であってもよい。例えば、赤色、緑色及び青色のLED素子を1つのキャビティ内に実装することで、白色光を得るように構成してもよい。   Although a LED element is mentioned as a suitable example of the light emitting element which should be mounted in the mounting part of the said metal body for heat dissipation, Other things, for example, a semiconductor laser element (LD element), VCSEL, etc. may be used. There may be one light emitting element or a plurality of light emitting elements mounted in one cavity. For example, you may comprise so that white light may be obtained by mounting red, green, and blue LED elements in one cavity.

前記樹脂固定用の凹凸部は、放熱用金属体を貫通しない凹部であることがよい。このようにすると、キャビティ内に透明樹脂を充填する際にその凹部を通してパッケージ外部に透明樹脂が漏れ出てしまうことが防止される。また、前記凹部は、前記搭載部を包囲する溝部であることがよい。この溝部としては、円形状の環状溝や、蛇行させた溝を挙げることができる。また、この溝部は、前記基板裏面側に行くに従って幅広となる断面形状の凹部であることがより好ましい。このように凹部を設けると、透明樹脂をより確実に固定することができる。さらに、前記凹部の開口部は、前記セラミック基板により部分的に覆われていることがよい。このようにすると、透明樹脂を固定するための好適な係合構造を実現することができる。勿論、前記樹脂固定用の凹凸部は、溝に限定されるものではなく、放熱用金属体を貫通する貫通孔や非貫通孔であってもよい。なお、前記樹脂固定用の凹凸部は、周知の金属加工(例えばコイニング加工やパンチング加工)にて容易に形成することができる。   The uneven portion for fixing the resin may be a recess that does not penetrate the metal body for heat dissipation. This prevents the transparent resin from leaking out of the package through the recess when the cavity is filled with the transparent resin. Moreover, it is preferable that the said recessed part is a groove part surrounding the said mounting part. Examples of the groove include a circular annular groove and a meandering groove. The groove is more preferably a recess having a cross-sectional shape that becomes wider toward the back side of the substrate. When the concave portion is provided in this way, the transparent resin can be more reliably fixed. Furthermore, it is preferable that the opening of the recess is partially covered with the ceramic substrate. If it does in this way, the suitable engagement structure for fixing transparent resin is realizable. Of course, the uneven portion for fixing the resin is not limited to the groove, and may be a through hole or a non-through hole that penetrates the metal body for heat dissipation. The uneven portion for fixing the resin can be easily formed by known metal processing (for example, coining processing or punching processing).

前記セラミック基板は複数のセラミック層により構成された多層基板であり、前記多層基板は前記複数のセラミック層のうちの少なくとも1層で構成され、前記穴部の側面から突出した張出部を有し、前記放熱用金属体の前記金属体主面は前記張出部にロウ材を介してロウ付けされていることがよい。   The ceramic substrate is a multilayer substrate composed of a plurality of ceramic layers, and the multilayer substrate is composed of at least one layer of the plurality of ceramic layers, and has a protruding portion protruding from a side surface of the hole portion. The metal body main surface of the heat radiating metal body may be brazed to the projecting portion via a brazing material.

前記ロウ材としては、例えば銀ロウ材や銅ロウ材などが挙げられる。銀ロウ材とは、銀(Ag)を主成分として、これに銅(Cu)、亜鉛(Zn)などの金属を加えた合金のことを指す。銅ロウ材とは、銅(Cu)を主成分として、これに銀(Ag)、亜鉛(Zn)などの金属を加えた合金のことを指す。ちなみに、銀ロウ材及び銅ロウ材以外のロウ材としては、金ロウ材、ニッケルロウ材、アルミニウムロウ材などがある。   Examples of the brazing material include silver brazing material and copper brazing material. The silver brazing material refers to an alloy in which silver (Ag) is a main component and a metal such as copper (Cu) or zinc (Zn) is added thereto. The copper brazing material refers to an alloy containing copper (Cu) as a main component and a metal such as silver (Ag) or zinc (Zn) added thereto. Incidentally, examples of the brazing material other than the silver brazing material and the copper brazing material include a gold brazing material, a nickel brazing material, and an aluminum brazing material.

前記放熱用金属体は、多層基板の内層に位置する中間セラミック層に対して取り付けられていることが好ましい。その理由は、放熱用金属体を多層基板から突出させない状態で取り付けることができ、パッケージの低背化に有利だからである。さらに、前記中間セラミック層をパッケージ中心方向に向かって張り出し、その中間セラミック層の張出部の下面側をテーパ状に形成することが好ましい。このようにすると、キャビティへの透明樹脂の充填時においてその透明樹脂が凹凸部内に確実に入り込む。また、その透明樹脂とセラミック基板との接触面積を十分に確保できるため、透明樹脂をより確実に固定することができる。   The heat dissipating metal body is preferably attached to an intermediate ceramic layer located in the inner layer of the multilayer substrate. The reason is that the metal body for heat dissipation can be attached without protruding from the multilayer substrate, which is advantageous for reducing the height of the package. Furthermore, it is preferable that the intermediate ceramic layer is extended toward the center of the package, and the lower surface side of the extended portion of the intermediate ceramic layer is formed in a tapered shape. If it does in this way, the transparent resin will surely enter into the concavo-convex part when the transparent resin is filled into the cavity. In addition, since the contact area between the transparent resin and the ceramic substrate can be sufficiently secured, the transparent resin can be more reliably fixed.

上記課題を解決するための別の手段(手段2)としては、手段1に記載のセラミックパッケージと、前記セラミック基板の前記基板主面側に搭載された発光素子と、前記発光素子を覆う透明樹脂とを備えたことを特徴とする発光装置がある。従って、手段2に記載の発光装置によれば、透明樹脂を用いて発光素子を確実に封止することができ、発光素子の発光光束を遮蔽せずに外部に確実に放射することができる。   As another means (means 2) for solving the above problems, the ceramic package according to means 1, a light emitting element mounted on the substrate main surface side of the ceramic substrate, and a transparent resin covering the light emitting element There is a light emitting device characterized by comprising: Therefore, according to the light emitting device described in the means 2, the light emitting element can be reliably sealed using the transparent resin, and the emitted light flux of the light emitting element can be reliably emitted to the outside without being shielded.

以下、本発明を具体化した実施形態の発光素子用セラミックパッケージ10を図面に基づき詳細に説明する。図1は、発光素子付きのセラミックパッケージ10(即ち発光装置1)を示す概略断面図である。図2は、発光素子搭載前のセラミックパッケージ10を示す概略断面図である。図3は、発光素子搭載前のセラミックパッケージ10を示す平面図である。   Hereinafter, a ceramic package 10 for a light emitting device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing a ceramic package 10 with a light emitting element (that is, a light emitting device 1). FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the ceramic package 10 before mounting the light emitting element. FIG. 3 is a plan view showing the ceramic package 10 before the light emitting element is mounted.

図1〜図3に示されるように、セラミックパッケージ10を構成するセラミック基板11は、上面(基板主面)12及び下面(基板裏面)13を有する矩形平板状の部材である。このセラミック基板11は、上側セラミック層14と中間セラミック層15と下側セラミック層16とからなる3層構造の基板(多層基板)であり、上面12側及び下面13側にて開口する円形状の穴部17を有する。なお、セラミック層の層数は任意であり、2層や4層以上であってもよい。本実施形態において、各セラミック層14〜16は、いずれもアルミナ焼結体からなる。   As shown in FIGS. 1 to 3, the ceramic substrate 11 constituting the ceramic package 10 is a rectangular flat plate member having an upper surface (substrate main surface) 12 and a lower surface (substrate back surface) 13. The ceramic substrate 11 is a three-layer substrate (multilayer substrate) composed of an upper ceramic layer 14, an intermediate ceramic layer 15, and a lower ceramic layer 16, and has a circular shape that opens on the upper surface 12 side and the lower surface 13 side. It has a hole 17. The number of ceramic layers is arbitrary, and may be two layers or four or more layers. In the present embodiment, each of the ceramic layers 14 to 16 is made of an alumina sintered body.

セラミック基板11には、穴部17を基板裏面13側から塞ぐようにしてヒートシンク18が取り付けられており、そのヒートシンク18の上面(金属体主面)19と穴部17の側面20とでキャビティ21が形成されている。   A heat sink 18 is attached to the ceramic substrate 11 so as to close the hole 17 from the substrate rear surface 13 side, and a cavity 21 is formed by the upper surface (metal body main surface) 19 of the heat sink 18 and the side surface 20 of the hole 17. Is formed.

ヒートシンク18における上面の中央部(キャビティ21の底面の中央部)には、LED素子22を搭載可能な搭載部23が形成されており、この搭載部23に、例えば熱硬化性接着剤等を用いてLED素子22が接合されている。ヒートシンク18は、熱伝導率の大きな金属材料(例えば、銅)を用いて板状に形成された放熱用金属体であり、LED素子22が発する熱を効率よく放熱する。   A mounting portion 23 on which the LED element 22 can be mounted is formed at the central portion of the upper surface of the heat sink 18 (the central portion of the bottom surface of the cavity 21). For example, a thermosetting adhesive is used for the mounting portion 23. LED element 22 is joined. The heat sink 18 is a heat-dissipating metal body formed in a plate shape using a metal material (for example, copper) having a high thermal conductivity, and efficiently dissipates heat generated by the LED elements 22.

本実施形態のキャビティ21は平面視で円形状を呈している。このキャビティ21内にはエポキシ等の熱硬化性樹脂からなる透明樹脂25が充填され、その結果、透明樹脂25により搭載部23とLED素子22とが全体的に覆われている。   The cavity 21 of the present embodiment has a circular shape in plan view. The cavity 21 is filled with a transparent resin 25 made of a thermosetting resin such as epoxy, and as a result, the mounting portion 23 and the LED element 22 are entirely covered with the transparent resin 25.

キャビティ21の開口側の側面(上側セラミック層14の穴部17側面)20は、底面(ヒートシンク18の上面)を基準として約45°の傾斜角を有するテーパ面となっている。このキャビティ21の側面20には、タングステンメタライズ層上にニッケルめっき、銀メッキ等を施した層構造の光反射層28が形成されており、この光反射層28によって、LED素子22の発光光束がセラミック基板11の厚さ方向(図1の上方)に反射されるようになっている。   A side surface (side surface of the hole portion 17 of the upper ceramic layer 14) 20 on the opening side of the cavity 21 is a tapered surface having an inclination angle of about 45 ° with respect to the bottom surface (the upper surface of the heat sink 18). A light reflection layer 28 having a layer structure in which nickel plating, silver plating, or the like is formed on a tungsten metallized layer is formed on the side surface 20 of the cavity 21. The light reflection layer 28 allows the luminous flux of the LED element 22 to be emitted. The ceramic substrate 11 is reflected in the thickness direction (upward in FIG. 1).

中間セラミック層15における穴部17の直径は、上側セラミック層14及び下側セラミック層16の穴部17の直径よりも小さく形成されている。中間セラミック層15において穴部17の周縁部分は、穴部17の側面20からパッケージ中心方向に突出した張出部30となっている。   The diameter of the hole 17 in the intermediate ceramic layer 15 is smaller than the diameter of the hole 17 in the upper ceramic layer 14 and the lower ceramic layer 16. In the intermediate ceramic layer 15, the peripheral portion of the hole portion 17 is an overhang portion 30 that protrudes from the side surface 20 of the hole portion 17 toward the center of the package.

各セラミック層14〜16の界面にはタングステンメタライズ層からなる導体層31が形成されている。中間セラミック層15の張出部30上面には、導体層31の一部を構成するボンディングパッド32が一対設けられている。これらボンディングパッド32は、タングステンメタライズ層上にニッケルめっき、銀めっき等を施した層構造を有している。各ボンディングパッド32はワイヤボンディング33を介してLED素子22側の端子と電気的に接続されている。   A conductor layer 31 made of a tungsten metallized layer is formed at the interface between the ceramic layers 14 to 16. A pair of bonding pads 32 constituting a part of the conductor layer 31 are provided on the upper surface of the overhang portion 30 of the intermediate ceramic layer 15. These bonding pads 32 have a layer structure in which nickel plating, silver plating, or the like is performed on a tungsten metallized layer. Each bonding pad 32 is electrically connected to a terminal on the LED element 22 side via wire bonding 33.

セラミック基板11(下側セラミック層16)における下面13の外周部には、電極用ソルダーパッド34が複数個設けられている。これら電極用ソルダーパッド34は、ボンディングパッド32と同様の層構造(タングステンメタライズ層上にニッケルめっき、銀めっき等を施した層構造)を有している。各電極用ソルダーパッド34は、セラミック基板11の側面に設けられたキャスタレーション35の導体部を介して内層の導体層31に接続されている。   A plurality of electrode solder pads 34 are provided on the outer peripheral portion of the lower surface 13 of the ceramic substrate 11 (lower ceramic layer 16). These electrode solder pads 34 have the same layer structure as the bonding pad 32 (layer structure in which nickel plating, silver plating or the like is applied on the tungsten metallized layer). Each electrode solder pad 34 is connected to the inner conductor layer 31 through a conductor portion of a castellation 35 provided on the side surface of the ceramic substrate 11.

中間セラミック層15における張出部30下面の導体層31上には、図示しないめっき層を介してロウ材層37が設けられており、そのロウ材層37を介してヒートシンク18がロウ付けされている。   A brazing material layer 37 is provided on the conductor layer 31 on the lower surface of the overhanging portion 30 in the intermediate ceramic layer 15 via a plating layer (not shown), and the heat sink 18 is brazed via the brazing material layer 37. Yes.

ヒートシンク18の上面において、搭載部23の周囲には樹脂固定用の凹部39が設けられている。この凹部39は、ヒートシンク18を貫通しない凹部であって、その深さはヒートシンク18の厚さの半分以下である。本実施形態における凹部39は、搭載部23を包囲するよう形成された平面視で円形状の溝(環状溝)であり、その凹部39の開口部40はセラミック基板11の張出部30により部分的に覆われている。つまり、凹部39は、その内周縁の直径がセラミック基板11の穴部17の最小径(中間セラミック層15の直径)の値よりも小さく、外周縁の直径が穴部17の最小径の値よりも大きくなるよう形成されている。そして、中間セラミック層15とヒートシンク18との接合状態において、凹部39が形成する空間は、張出部30の下側に入り組んだ断面形状(基板裏面側に行くに従って幅広となる断面形状)となる。   On the upper surface of the heat sink 18, a resin fixing recess 39 is provided around the mounting portion 23. The recess 39 is a recess that does not penetrate the heat sink 18, and the depth thereof is half or less of the thickness of the heat sink 18. The recess 39 in the present embodiment is a circular groove (annular groove) formed in a plan view so as to surround the mounting portion 23, and the opening 40 of the recess 39 is partly formed by the overhanging portion 30 of the ceramic substrate 11. Covered. That is, in the recess 39, the inner peripheral diameter is smaller than the minimum diameter of the hole 17 (diameter of the intermediate ceramic layer 15) of the ceramic substrate 11, and the outer peripheral diameter is smaller than the minimum diameter of the hole 17. Is also formed to be large. In the joined state of the intermediate ceramic layer 15 and the heat sink 18, the space formed by the concave portion 39 has a cross-sectional shape that enters the lower side of the overhang portion 30 (a cross-sectional shape that becomes wider toward the back side of the substrate). .

ヒートシンク18における搭載部23や凹部39は、周知の金属加工方法(コイニング加工やパンチング加工)によって形成される。このように、ヒートシンク18に凹部39を形成することによって、キャビティ21内に充填された透明樹脂25が脱落しないよう確実に固定される。なお、エッチング加工などを行って搭載部23や凹部39を形成してもよい。   The mounting portion 23 and the recess 39 in the heat sink 18 are formed by a known metal processing method (coining processing or punching processing). Thus, by forming the recessed part 39 in the heat sink 18, it fixes reliably so that the transparent resin 25 with which the cavity 21 was filled does not drop. Note that the mounting portion 23 and the recess 39 may be formed by performing etching or the like.

次に、上記構造のセラミックパッケージ10を製造する方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the ceramic package 10 having the above structure will be described.

まず、アルミナ粉末、有機バインダ、溶剤、可塑剤等を混合してスラリーを作製する。そしてこのスラリーを従来周知の手法(例えばドクターブレード法やカレンダーロール法)によりシート状に成形して、複数のセラミックグリーンシート41,42,43を作製する(図4参照)。   First, a slurry is prepared by mixing alumina powder, an organic binder, a solvent, a plasticizer and the like. Then, the slurry is formed into a sheet shape by a conventionally known method (for example, a doctor blade method or a calender roll method) to produce a plurality of ceramic green sheets 41, 42, 43 (see FIG. 4).

次に、従来周知の打ち抜き金型を用いてパンチング加工を行い、各セラミックグリーンシート41,42,43に円形状の貫通穴45,46,47をそれぞれ形成する(図5参照)。なお、最上層となるセラミックグリーンシート41の貫通穴45はテーパ状をなすように形成される。また、従来周知の打ち抜き加工によって、各セラミックグリーンシート41,42,43にキャスタレーション用の穴48を形成する。   Next, punching is performed using a conventionally known punching die to form circular through holes 45, 46, 47 in the ceramic green sheets 41, 42, 43, respectively (see FIG. 5). The through hole 45 of the ceramic green sheet 41 that is the uppermost layer is formed to have a tapered shape. Further, a castellation hole 48 is formed in each ceramic green sheet 41, 42, 43 by a conventionally known punching process.

次に、従来周知のペースト印刷装置を用いて、最上層となるセラミックグリーンシート41の有する貫通穴45の内周面に、メタライズ層形成用材料であるタングステンペースト49を塗布する(図6参照)。また、同じ装置を用いて、タングステンペースト49をセラミックグリーンシート42,43の所定箇所に塗布する(図6参照)。   Next, a tungsten paste 49, which is a material for forming a metallized layer, is applied to the inner peripheral surface of the through hole 45 of the ceramic green sheet 41 as the uppermost layer using a conventionally known paste printing apparatus (see FIG. 6). . Moreover, the tungsten paste 49 is apply | coated to the predetermined location of the ceramic green sheets 42 and 43 using the same apparatus (refer FIG. 6).

次に、各セラミックグリーンシート41,42,43を積層し、従来周知のラミネート装置を用いて厚さ方向に所定の荷重を加えることにより、これらを圧着、一体化して積層体を形成する。その後、この積層体をアルミナが焼結しうる所定の温度(例えば1500℃〜1700℃程度の温度)に加熱する焼成工程を行う。この焼成を経ると、図7に示されるように、各セラミックグリーンシート41,42,43が焼結して、複数のセラミック層14,15,16からなるセラミック基板11が得られる。また、タングステンペースト49の焼結によって、キャビティ21の光反射層28、導体層31、ボンディングパッド32、電極用ソルダーパッド34、及びキャスタレーション35のタングステンメタライズ層がそれぞれ形成される。   Next, the ceramic green sheets 41, 42, and 43 are laminated, and a predetermined load is applied in the thickness direction using a conventionally known laminating apparatus, whereby these are pressed and integrated to form a laminated body. Then, the baking process which heats this laminated body to the predetermined | prescribed temperature (for example, temperature of about 1500 degreeC-1700 degreeC) which an alumina can sinter is performed. After this firing, as shown in FIG. 7, the ceramic green sheets 41, 42, 43 are sintered, and the ceramic substrate 11 composed of the plurality of ceramic layers 14, 15, 16 is obtained. Further, the light reflecting layer 28 of the cavity 21, the conductor layer 31, the bonding pad 32, the electrode solder pad 34, and the tungsten metallization layer of the castellation 35 are formed by sintering the tungsten paste 49.

次に、電解ニッケルめっきを行ってタングステンメタライズ層上にニッケル層を形成し、さらに電解銀めっきを行ってニッケル層上に銀めっき層を形成する。その結果、光反射層28、導体層31、ボンディングパッド32、電極用ソルダーパッド34、及びキャスタレーション35を完成させる。   Next, electrolytic nickel plating is performed to form a nickel layer on the tungsten metallized layer, and electrolytic silver plating is further performed to form a silver plating layer on the nickel layer. As a result, the light reflecting layer 28, the conductor layer 31, the bonding pad 32, the electrode solder pad 34, and the castellation 35 are completed.

さらに、セラミック基板11の穴部17における張出部30下面に銀ロウ材を配置して炉内で所定温度(例えば、750℃の温度)に加熱することでロウ材層37を形成する。その後、その張出部30におけるロウ材層37にヒートシンク18の上面外周部を接合させてロウ付けする。その結果、図2に示す発光素子用セラミックパッケージ10が完成する。   Furthermore, a brazing material layer 37 is formed by disposing a silver brazing material on the lower surface of the overhanging portion 30 in the hole portion 17 of the ceramic substrate 11 and heating it to a predetermined temperature (for example, a temperature of 750 ° C.) in a furnace. Thereafter, the outer peripheral portion of the upper surface of the heat sink 18 is joined to the brazing material layer 37 in the projecting portion 30 and brazed. As a result, the light emitting element ceramic package 10 shown in FIG. 2 is completed.

以上のようにして得られた発光素子用セラミックパッケージ10については、この後さらに素子搭載工程を行って、LED素子22の実装及びワイヤボンディングを実施する。次に充填工程を行って、キャビティ21内に透明樹脂25を充填する。その際、透明樹脂25が凹部39内にも進入するが、この凹部39はヒートシンク18を貫通していないので透明樹脂25がパッケージ外部に漏れ出す心配がない。次に、このようにして充填された透明樹脂25を熱硬化させることにより、透明樹脂25の脱落防止構造を有する発光素子付きのセラミックパッケージ1を完成させる。得られたセラミックパッケージ1は、オーガニック配線基板2上にはんだ3を用いて実装される(図1参照)。   About the ceramic package 10 for light emitting elements obtained as mentioned above, an element mounting process is further performed after this, and mounting of LED element 22 and wire bonding are implemented. Next, a filling process is performed to fill the cavity 21 with the transparent resin 25. At this time, the transparent resin 25 also enters the recess 39, but since the recess 39 does not penetrate the heat sink 18, there is no fear that the transparent resin 25 leaks out of the package. Next, the transparent resin 25 thus filled is thermally cured, thereby completing the ceramic package 1 with a light emitting element having a structure for preventing the transparent resin 25 from falling off. The obtained ceramic package 1 is mounted on the organic wiring board 2 using the solder 3 (see FIG. 1).

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。   Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.

(1)本実施形態の発光素子用セラミックパッケージ10では、ヒートシンク18の上面において搭載部23の周囲に樹脂固定用の凹部39が設けられているので、キャビティ21内に充填される透明樹脂25との密着性が高くなり、透明樹脂25を確実に固定することができる。また、この樹脂固定用の凹部39は、キャビティ21内においてLED素子22よりも奥側に位置するので、従来のセラミックパッケージ100のようにLED素子101が発する光を遮断することがなく、発光効率の悪化を回避することができる。さらに、凹部39は金属材料からなるヒートシンク18に設けられるので、従来技術のようにセラミック基板107に鍔部111を設ける場合と比較して加工性に優れ、透明樹脂25を固定するために最適な形状の凹部39を設けることができる。このように、本実施形態の発光素子用セラミックパッケージ10は、透明樹脂25の脱落防止構造を有するもかかわらず、それによってLED素子22の光が遮られることがなく、しかも比較的容易に製造することができる。   (1) In the ceramic package 10 for light emitting device of the present embodiment, since the resin fixing recess 39 is provided around the mounting portion 23 on the upper surface of the heat sink 18, the transparent resin 25 filled in the cavity 21 and Thus, the transparent resin 25 can be reliably fixed. Further, since the resin fixing recess 39 is located behind the LED element 22 in the cavity 21, it does not block the light emitted from the LED element 101 unlike the conventional ceramic package 100, and the light emission efficiency. Can be avoided. Furthermore, since the recess 39 is provided in the heat sink 18 made of a metal material, it is excellent in workability compared with the case where the flange 111 is provided on the ceramic substrate 107 as in the prior art, and is optimal for fixing the transparent resin 25. A shaped recess 39 can be provided. Thus, although the ceramic package 10 for light emitting elements of this embodiment has the structure which prevents the transparent resin 25 from falling off, the light from the LED elements 22 is not blocked by the structure, and is manufactured relatively easily. be able to.

(2)本実施の形態の場合、樹脂固定用の凹部39は搭載部23を包囲する環状溝であるので、キャビティ21内に設けられた透明樹脂25をその周方向に均一に固定することができる。また、凹部39は基板裏面側に行くに従って幅広となる断面形状の空間を形成するので、いわゆるアンカー効果が得られ、透明樹脂25を確実に固定することができる。   (2) In the case of the present embodiment, since the resin fixing recess 39 is an annular groove surrounding the mounting portion 23, the transparent resin 25 provided in the cavity 21 can be fixed uniformly in the circumferential direction. it can. Moreover, since the recessed part 39 forms the space of the cross-sectional shape which becomes wide as it goes to the board | substrate back surface side, what is called an anchor effect is acquired and the transparent resin 25 can be fixed reliably.

(3)本実施の形態の発光素子用セラミックパッケージ10には、ヒートシンク18が設けられているため、LED素子22が発する熱を効率よく放熱することができ、LED素子22自体の昇温により発光輝度や発光波長が変化するといった問題を回避することができる。   (3) Since the heat sink 18 is provided in the ceramic package 10 for the light emitting element of the present embodiment, the heat generated by the LED element 22 can be efficiently dissipated, and light is emitted by the temperature rise of the LED element 22 itself. Problems such as changes in luminance and emission wavelength can be avoided.

なお、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態の発光素子用セラミックパッケージ10では、キャビティ21の内面に、タングステンメタライズ層等を主体とする光反射層28を形成したが、これを省略した構成としてもよい。即ち、白色を呈するセラミックをキャビティ21の内面にて露出させ、その表面を光反射面としてもよい。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the ceramic package 10 for light emitting element of the above embodiment, the light reflecting layer 28 mainly composed of the tungsten metallized layer or the like is formed on the inner surface of the cavity 21. However, this may be omitted. That is, the white ceramic may be exposed on the inner surface of the cavity 21 and the surface thereof may be used as a light reflecting surface.

・図8〜図11には、別の実施形態のセラミックパッケージ50,60,70,80が示されている。図8のセラミックパッケージ50では、中間セラミック層15の張出部30を、下面側に行くほど広くなるテーパ状に形成している点が上記実施形態と異なっている。このようにすると、透明樹脂25の充填時において搭載部23周囲の凹部39に透明樹脂25が確実に入り込む。また、その透明樹脂25とセラミック基板11との接触面積を十分に確保できるため、透明樹脂25をより確実に固定することができる。   8 to 11 show another embodiment of the ceramic package 50, 60, 70, 80. The ceramic package 50 of FIG. 8 is different from the above embodiment in that the protruding portion 30 of the intermediate ceramic layer 15 is formed in a tapered shape that becomes wider toward the lower surface side. In this way, the transparent resin 25 surely enters the recess 39 around the mounting portion 23 when the transparent resin 25 is filled. In addition, since a sufficient contact area between the transparent resin 25 and the ceramic substrate 11 can be secured, the transparent resin 25 can be more reliably fixed.

図9のセラミックパッケージ60では、ヒートシンク18における凹部39の底面が、微細な凹凸からなる粗化面61となっている点が上記実施形態と異なっている。この粗化面61は、例えば金属表面を粗す表面粗化処理を施すことで形成される。この表面粗化処理は物理的な処理であってもよいし、化学的な処理であってもよい。このように凹部39に粗化面61を形成することで、透明樹脂25との接触面積が増すため、その透明樹脂25をより確実に固定することができる。なお、凹部39を形成することなく微細な凹凸からなる粗化面61のみを形成するようにしてもよい。   The ceramic package 60 of FIG. 9 differs from the above embodiment in that the bottom surface of the recess 39 in the heat sink 18 is a roughened surface 61 made of fine irregularities. The roughened surface 61 is formed, for example, by performing a surface roughening process that roughens the metal surface. This surface roughening treatment may be a physical treatment or a chemical treatment. By forming the roughened surface 61 in the recess 39 in this way, the contact area with the transparent resin 25 is increased, so that the transparent resin 25 can be more reliably fixed. In addition, you may make it form only the roughening surface 61 which consists of a fine unevenness | corrugation, without forming the recessed part 39. FIG.

図10のセラミックパッケージ70では、ヒートシンク18においてその厚さ方向に貫通する貫通穴71が設けられている点が上記実施形態と異なっている。貫通穴71は搭載部23の周囲において等間隔に複数設けられており、これら貫通穴71を設けることにより透明樹脂25が固定されている。   The ceramic package 70 of FIG. 10 is different from the above embodiment in that a through hole 71 is provided in the heat sink 18 in the thickness direction. A plurality of through holes 71 are provided at equal intervals around the mounting portion 23, and the transparent resin 25 is fixed by providing these through holes 71.

図11のセラミックパッケージ80では、ヒートシンク18に設けた凹部81の形状を搭載部23の周囲にて蛇行させた形状とした点が上記実施形態と異なっている。この凹部81は、そのほぼ半分が穴部17の開口縁にかかるよう形成されている。このセラミックパッケージ80において、ヒートシンク18をロウ付けする際に、ロウ材を必要以上に多く用いてしまうと、セラミック基板11の縁部にかかる凹部81内にロウ材が入りこむことがあるが、セラミック基板11から遠い位置の凹部81内にはロウ材が入り込むことがない。従って、ヒートシンク18のロウ付け後においても、透明樹脂25を固定するための凹部39の面積を十分に確保することができる。   The ceramic package 80 of FIG. 11 differs from the above embodiment in that the shape of the recess 81 provided in the heat sink 18 is meandered around the mounting portion 23. The recess 81 is formed so that almost half of the recess 81 covers the opening edge of the hole 17. In this ceramic package 80, when brazing material is used more than necessary when brazing the heat sink 18, the brazing material may enter the recess 81 on the edge of the ceramic substrate 11. The brazing material does not enter the recess 81 at a position far from 11. Accordingly, even after the heat sink 18 is brazed, a sufficient area of the recess 39 for fixing the transparent resin 25 can be secured.

・上記実施形態ではキャビティ21内にLED素子22を1つ実装した構造を例示したが、その数は2つ以上であっても構わない。具体例を挙げると、平面視で長円形状のキャビティを形成し、そのキャビティの底面の略中央部に、赤色、緑色及び青色のLED素子22をそれぞれ実装する。このように構成すると、高輝度の白色光が得られる装置を実現することができる。   In the above embodiment, the structure in which one LED element 22 is mounted in the cavity 21 is illustrated, but the number may be two or more. As a specific example, an elliptical cavity is formed in a plan view, and red, green, and blue LED elements 22 are mounted on substantially the center of the bottom surface of the cavity. If comprised in this way, the apparatus which can obtain high-intensity white light is realizable.

・上記実施形態のセラミックパッケージ10では、銀ロウ材を用いてヒートシンク18をセラミック基板11に接合していたが、その銀ロウ材に代えて銅ロウ材などの他のロウ材を用いてもよい。ただし、ヒートシンク18の搭載部23にLED素子22をロウ付けする場合には、そのLED素子22接合用のロウ材よりも高融点であるロウ材を用いてヒートシンク18をセラミック基板11に接合することが好ましい。   In the ceramic package 10 of the above embodiment, the heat sink 18 is bonded to the ceramic substrate 11 using a silver brazing material, but other brazing materials such as a copper brazing material may be used instead of the silver brazing material. . However, when the LED element 22 is brazed to the mounting portion 23 of the heat sink 18, the heat sink 18 is bonded to the ceramic substrate 11 using a brazing material having a higher melting point than the brazing material for bonding the LED element 22. Is preferred.

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。   Next, in addition to the technical ideas described in the claims, the technical ideas grasped by the embodiments described above are listed below.

(1)基板主面及び基板裏面を有するとともに、前記基板主面側及び前記基板裏面側にて開口する穴部を有するセラミック基板と、金属体主面及び前記金属体主面上に発光素子を搭載可能な搭載部を有し、前記穴部を前記金属体主面によって前記基板裏面側から塞ぐようにして前記セラミック基板に取り付けられた放熱用金属体とを備え、前記金属体主面側にキャビティが形成され、そのキャビティ内に前記搭載部と前記発光素子とを覆う透明樹脂が充填可能な発光素子用セラミックパッケージにおいて、前記金属体主面における前記搭載部の周囲に、樹脂固定用の溝が設けられていることを特徴とする発光素子用セラミックパッケージ。   (1) A ceramic substrate having a substrate main surface and a substrate back surface, and having a hole opening on the substrate main surface side and the substrate back surface side, and a light emitting element on the metal body main surface and the metal body main surface. A heat dissipating metal body attached to the ceramic substrate so as to close the hole portion from the back surface side of the substrate with the metal body main surface, and on the metal body main surface side. In a ceramic package for a light emitting device, in which a cavity is formed and a transparent resin covering the mounting portion and the light emitting device can be filled in the cavity, a resin fixing groove is formed around the mounting portion on the metal body main surface. A ceramic package for a light-emitting element, comprising:

(2)上記1において、前記溝の深さは放熱用金属体の厚さの半分以下であることを特徴とする発光素子用セラミックパッケージ。   (2) The ceramic package for a light emitting device according to (1), wherein the depth of the groove is not more than half of the thickness of the metal body for heat dissipation.

(3)上記1または2において、前記溝の底面は粗化面であることを特徴とする発光素子用セラミックパッケージ。   (3) The ceramic package for a light emitting device according to 1 or 2, wherein the bottom surface of the groove is a roughened surface.

(4)上記1乃至3のいずれかにおいて、前記溝は、前記基板裏面側に行くに従って幅広となる断面形状の空間を形成することを特徴とする発光素子用セラミックパッケージ。   (4) The ceramic package for a light-emitting element according to any one of the above 1 to 3, wherein the groove forms a space having a cross-sectional shape that becomes wider toward the back side of the substrate.

(5)上記1乃至4のいずれかにおいて、前記溝は搭載部を包囲する環状溝であることを特徴とする発光素子用セラミックパッケージ。   (5) The ceramic package for a light emitting device according to any one of the above 1 to 4, wherein the groove is an annular groove surrounding the mounting portion.

(6)上記5において、前記穴部及び前記溝は前記基板主面に垂直な方向から見て円形状であり、前記溝の内周縁の直径は前記穴部の最小径の値よりも小さく、前記溝の外周縁の直径は前記穴部の最小径の値よりも大きいことを特徴とする発光素子用セラミックパッケージ。   (6) In the above 5, the hole and the groove are circular when viewed from a direction perpendicular to the substrate main surface, and the diameter of the inner peripheral edge of the groove is smaller than the value of the minimum diameter of the hole, A ceramic package for a light emitting device, wherein a diameter of an outer peripheral edge of the groove is larger than a value of a minimum diameter of the hole.

(7)上記1乃至4のいずれかにおいて、前記溝は、その一部が前記穴部の開口縁にかかるように蛇行させた溝であることを特徴とする発光素子用セラミックパッケージ。   (7) The ceramic package for a light emitting element according to any one of the above 1 to 4, wherein the groove is a groove meandering so that a part of the groove covers an opening edge of the hole.

(8)上記1乃至7のいずれかにおいて、前記セラミック基板は複数のセラミック層からなる多層基板であり、前記放熱用金属体は内層に位置する中間セラミック層に対して取り付けられていることを特徴とする発光素子用セラミックパッケージ。   (8) In any one of the above 1 to 7, the ceramic substrate is a multilayer substrate composed of a plurality of ceramic layers, and the heat dissipating metal body is attached to an intermediate ceramic layer located in an inner layer. A ceramic package for light emitting devices.

(9)上記8において、前記中間セラミック層をパッケージ中心方向に向かって張り出し、その中間セラミック層の張出部を下面側に行くに従って広がるテーパ状に形成したことを特徴とする発光素子用セラミックパッケージ。   (9) The ceramic package for a light-emitting element according to 8 above, wherein the intermediate ceramic layer is extended toward the center of the package, and the extended portion of the intermediate ceramic layer is formed in a tapered shape extending toward the lower surface side. .

(10)上記8において、前記放熱用金属体は前記セラミック基板に対してロウ材を用いてロウ付けされていることを特徴とする発光素子用セラミックパッケージ。   (10) The ceramic package for a light emitting element according to 8, wherein the metal body for heat dissipation is brazed to the ceramic substrate using a brazing material.

(11)上記10において、前記ロウ材は、前記発光素子を接合するためのロウ材よりも高融点であることを特徴とする発光素子用セラミックパッケージ。   (11) The ceramic package for a light emitting element according to 10 above, wherein the brazing material has a higher melting point than the brazing material for joining the light emitting elements.

(12)上記1乃至11のいずれかに記載のセラミックパッケージと、前記放熱用金属体の前記搭載部上に搭載された発光素子と、前記発光素子を覆うべく前記キャビティ内に充填された透明樹脂とを備えたことを特徴とする発光装置。   (12) The ceramic package according to any one of 1 to 11 above, a light emitting element mounted on the mounting portion of the heat dissipating metal body, and a transparent resin filled in the cavity so as to cover the light emitting element And a light emitting device.

本発明を具体化した一実施形態の発光素子付きのセラミックパッケージを示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing a ceramic package with a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 一実施形態のセラミックパッケージを示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing a ceramic package of one embodiment. 一実施形態のセラミックパッケージを示す平面図。The top view which shows the ceramic package of one Embodiment. 一実施形態のセラミックパッケージの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of the ceramic package of one Embodiment. 一実施形態のセラミックパッケージの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of the ceramic package of one Embodiment. 一実施形態のセラミックパッケージの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of the ceramic package of one Embodiment. 一実施形態のセラミックパッケージの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of the ceramic package of one Embodiment. 別の実施形態のセラミックパッケージを示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the ceramic package of another embodiment. 別の実施形態のセラミックパッケージを示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the ceramic package of another embodiment. 別の実施形態のセラミックパッケージを示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the ceramic package of another embodiment. 別の実施形態のセラミックパッケージを示す平面図。The top view which shows the ceramic package of another embodiment. 従来のセラミックパッケージを示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the conventional ceramic package.

符号の説明Explanation of symbols

10,50,60,70,80…発光素子用セラミックパッケージ
11…セラミック基板
12…基板主面
13…基板裏面
14,15,16…セラミック層
17…穴部
18…放熱用金属体としてのヒートシンク
19…金属体主面
20…穴部の側面
21…キャビティ
22…発光素子としてのLED素子
23…搭載部
25…透明樹脂
30…張出部
39,81…樹脂固定用の凹凸部としての凹部
40…凹部の開口部
71…樹脂固定用の凹凸部としての貫通穴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 50, 60, 70, 80 ... Ceramic package for light emitting elements 11 ... Ceramic substrate 12 ... Substrate main surface 13 ... Substrate back surface 14, 15, 16 ... Ceramic layer 17 ... Hole 18 ... Heat sink as metal body for heat dissipation 19 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Metal body main surface 20 ... Hole side surface 21 ... Cavity 22 ... LED element as a light emitting element 23 ... Mounting part 25 ... Transparent resin 30 ... Overhang | projection part 39,81 ... Concave part as uneven | corrugated part for resin fixing 40 ... Opening 71 in the recess 71. Through hole as an uneven portion for fixing the resin

Claims (5)

基板主面及び基板裏面を有するとともに、前記基板主面側及び前記基板裏面側にて開口する穴部を有するセラミック基板と、
金属体主面及び前記金属体主面上に発光素子を搭載可能な搭載部を有し、前記穴部を前記金属体主面によって前記基板裏面側から塞ぐようにして前記セラミック基板に取り付けられた放熱用金属体と
を備え、前記金属体主面と穴部の側面とでキャビティが形成され、そのキャビティ内に前記搭載部と前記発光素子とを覆う透明樹脂が充填可能な発光素子用セラミックパッケージにおいて、
前記金属体主面における前記搭載部の周囲に、樹脂固定用の凹凸部が設けられていることを特徴とする発光素子用セラミックパッケージ。
A ceramic substrate having a substrate main surface and a substrate back surface, and having a hole opening on the substrate main surface side and the substrate back surface side;
A metal body main surface and a mounting portion on which the light emitting element can be mounted on the metal body main surface, and the hole is attached to the ceramic substrate so as to be closed from the back surface side of the substrate by the metal body main surface. A ceramic package for a light emitting element, comprising a metal body for heat dissipation, wherein a cavity is formed by the main surface of the metal body and a side surface of the hole, and a transparent resin covering the mounting portion and the light emitting element can be filled in the cavity In
A ceramic package for a light-emitting element, wherein an uneven portion for fixing a resin is provided around the mounting portion on the metal body main surface.
前記樹脂固定用の凹凸部は、前記放熱用金属体を貫通しない凹部であることを特徴とする請求項1に記載の発光素子用セラミックパッケージ。   2. The ceramic package for a light emitting element according to claim 1, wherein the uneven portion for fixing the resin is a recess that does not penetrate the metal body for heat dissipation. 前記凹部は、前記搭載部を包囲する溝部であることを特徴とする請求項2に記載の発光素子用セラミックパッケージ。   The ceramic package for a light emitting device according to claim 2, wherein the concave portion is a groove portion surrounding the mounting portion. 前記凹部の開口部は、前記セラミック基板により部分的に覆われていることを特徴とする請求項2または3に記載の発光素子用セラミックパッケージ。   4. The ceramic package for a light emitting element according to claim 2, wherein the opening of the recess is partially covered with the ceramic substrate. 前記セラミック基板は複数のセラミック層により構成された多層基板であり、前記多層基板は前記複数のセラミック層のうちの少なくとも1層で構成され、前記穴部の側面から突出した張出部を有し、前記放熱用金属体の前記金属体主面は前記張出部にロウ材を介してロウ付けされていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の発光素子用セラミックパッケージ。   The ceramic substrate is a multilayer substrate composed of a plurality of ceramic layers, and the multilayer substrate is composed of at least one layer of the plurality of ceramic layers, and has a protruding portion protruding from a side surface of the hole portion. 5. The ceramic for a light-emitting element according to claim 1, wherein the metal body main surface of the metal body for heat dissipation is brazed to the projecting portion via a brazing material. package.
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