JP2009289841A - Package for housing light emitting element - Google Patents
Package for housing light emitting element Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009289841A JP2009289841A JP2008138835A JP2008138835A JP2009289841A JP 2009289841 A JP2009289841 A JP 2009289841A JP 2008138835 A JP2008138835 A JP 2008138835A JP 2008138835 A JP2008138835 A JP 2008138835A JP 2009289841 A JP2009289841 A JP 2009289841A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- emitting element
- ceramic substrate
- light emitting
- storage package
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/1517—Multilayer substrate
- H01L2924/15192—Resurf arrangement of the internal vias
Abstract
Description
本発明は、LED(Light Emitting Diode)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に関し、より詳細には、発光素子をセラミック基板の上面に実装して、発光素子からの発光を反射体で反射させると共に、発光素子からの発熱を放熱させるための放熱体をセラミック基板の下面に設ける発光素子収納用パッケージに関する。 The present invention relates to a light emitting element storage package for storing a light emitting element such as an LED (Light Emitting Diode), and more specifically, the light emitting element is mounted on an upper surface of a ceramic substrate to reflect light emitted from the light emitting element. The present invention relates to a light emitting element storage package in which a heat radiating body is provided on a lower surface of a ceramic substrate while being reflected by a body and radiating heat generated from the light emitting element.
発光素子は、その照度を向上させるために入力電力を上げて対応する場合がある。しかしながら、発光素子は、この入力電力の上昇によって照度は上がるものの、温度が上昇して大量の発熱が起こり、この発熱によって逆に照度が低下するという問題を抱えている。従って、従来からこのような発光素子を搭載させるための発光素子収納用パッケージには、発光素子からの発熱を速やかに放熱させることができる構造のパッケージが求められている。 In some cases, a light emitting element responds by increasing input power in order to improve its illuminance. However, although the illuminance increases due to the increase in input power, the light emitting element has a problem that the temperature rises and a large amount of heat is generated, and the illuminance decreases conversely due to this heat generation. Therefore, conventionally, a light emitting element storage package for mounting such a light emitting element is required to have a structure that can quickly dissipate heat generated from the light emitting element.
図3(A)、(B)を参照しながら、従来の発光素子収納用パッケージを説明する。ここで、図3(A)、(B)はそれぞれ従来の発光素子収納用パッケージの平面図、B−B’線縦断面図である。
図3(A)、(B)に示すように、従来の発光素子収納用パッケージ50は、発光素子51を載置するための基板に、セラミックや、樹脂が用いられている。しかしながら、樹脂は、セラミックに比較して熱伝導率が低いので、放熱性を要求される発光素子収納用パッケージ50には不向きとなっている。そこで、基板には、例えば、樹脂に比較して熱伝導率が高く、比較的安価なアルミナ(Al2O3)製等のセラミック基板52を用いることが多くなってきている。このセラミック基板52は、先ず、アルミナからなる複数枚のセラミックグリーンシートを作製し、それぞれのセラミックグリーンシートにタングステン(W)や、モリブデン(Mo)等の高融点金属を用いてスクリーン印刷して導体印刷配線パターンを形成している。更に、それぞれのセラミックグリーンシートは、重ね合わせて積層した後、焼成して導体配線パターン53を備えたセラミック多層基板からなるセラミック基板52を形成している。そして、このセラミック基板52の上面には、発光素子51をワイヤボンド方式や、フリップチップ方式で実装させることができるようにしている。
With reference to FIGS. 3A and 3B, a conventional light emitting element storage package will be described. Here, FIGS. 3A and 3B are a plan view and a vertical cross-sectional view taken along line BB ′, respectively, of a conventional light emitting element storage package.
As shown in FIGS. 3A and 3B, the conventional light-emitting
上記の発光素子収納用パッケージ50には、セラミック基板52の上面に発光素子51を囲繞して発光素子51からの発光を反射させるためのセラミックや、金属等からなる枠状の反射体54が形成されている。また、この発光素子収納用パッケージ50には、セラミック基板52の上面の反射体54の外側周辺部に接続させて、導体配線パターン53を介して発光素子51と電気的に導通状態となる外部接続端子55が設けられている。更に、この発光素子収納用パッケージ50には、発光素子51からの発熱を放熱させるための、熱伝導率に優れる、例えば、アルミニウム等を用いてフィン状に形成された放熱体56が、セラミック基板52の下面に設ける接続用導体パターン57を介して直接半田58で接合して設けられている。
In the light emitting
しかしながら、上記の発光素子収納用パッケージ50は、それぞれの熱膨張係数の異なるセラミック基板52と、放熱体56を半田58で接合しているので、繰り返しの加熱、冷却によって接合部材間のそれぞれの熱膨張係数の差からの歪みで半田58に疲労劣化によるクラック等が発生し、接合信頼性の低下となり、ひいては照度の低下となっている。
However, in the light emitting
半導体装置と称する従来の発光素子収納用パッケージには、半導体素子の収納されたセラミック基板からなる容器を封止するU字型金属キャップの端部が、放熱体に設けられた孔に挿入され、端部を折り曲げることによって放熱体が金属キャップに固定されてなるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
セラミックパッケージと称する従来の発光素子収納用パッケージには、セラミック基板にヒートシンク(放熱体)取り付けねじを取付け、これによってヒートシンクを取り付けるものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
セラミックス基板構造体と称する従来の発光素子収納用パッケージには、窒化アルミニウムからなるセラミック基板をヒートシンク(放熱体)に半田で接合し、このヒートシンクを鋼鉄製のフレームにボルトで取り付けるものが提案されている(例えば、特許文献3参照)。
パワーモジュール用基板と称する従来の発光素子収納用パッケージには、セラミック基板に設ける貫通孔に弾性体とカラーを備えさせ、そこに雄ねじを挿通させてヒートシンク(放熱体)に設ける雌ねじに螺合させて締め付けることで、セラミック基板と、ヒートシンクを直接接合させるものが提案されている(例えば、特許文献4参照)。
In a conventional light emitting element storage package called a semiconductor device, an end portion of a U-shaped metal cap that seals a container made of a ceramic substrate in which a semiconductor element is stored is inserted into a hole provided in a radiator, There has been proposed a structure in which a heat radiating body is fixed to a metal cap by bending an end (see, for example, Patent Document 1).
A conventional light emitting element storage package called a ceramic package has been proposed in which a heat sink (heat radiating body) mounting screw is attached to a ceramic substrate, thereby attaching the heat sink (see, for example, Patent Document 2).
A conventional light emitting element housing package called a ceramic substrate structure has been proposed in which a ceramic substrate made of aluminum nitride is joined to a heat sink (heat radiating body) with solder, and the heat sink is attached to a steel frame with bolts. (For example, see Patent Document 3).
In a conventional light emitting element storage package called a power module substrate, an elastic body and a collar are provided in a through hole provided in a ceramic substrate, and a male screw is inserted therethrough and screwed into a female screw provided in a heat sink (heat radiator). There has been proposed a structure in which a ceramic substrate and a heat sink are directly joined by tightening (see, for example, Patent Document 4).
しかしながら、前述したような従来の発光素子収納用パッケージは、次のような問題がある。
(1)実公昭62−33331号公報で開示されるような発光素子収納用パッケージは、放熱体を強固に保持することができるものの、発光素子を載置させたセラミック基板からの発熱を効率的に放熱させることができない構造となっている。また、この構造の発光素子収納用パッケージは、金属キャップの上面に放熱体が取り付けられるので、発光素子からの発光を外部に取り出すことができない構造となっている。
(2)特開平6−21288号公報で開示されるような発光素子収納用パッケージは、セラミック基板の裏面に放熱体を直接取り付けることで、発光素子からの発光を外部に取り出すことができると共に、発光素子を載置させたセラミック基板からの発熱を効率的に放熱させることができるものの、放熱体を取り付けるためのねじをセラミック基板に直接接合する必要があり、パッケージのコストアップとなっている。また、この構造の発光素子収納用パッケージは、放熱体を取り付けねじに締め付けて取り付けるので、締め付け程度によって、脆性材料であるセラミック基板に破壊をもたらす問題を有すると共に、セラミック基板と、取り付けねじとの間に強い接合強度を必要とし、接合信頼性に問題を有している。
(3)特開平6−13510号公報で開示されるような発光素子収納用パッケージは、ボルトを締め付けても金属板同士の締め付けであるので、セラミック基板とボルトとの間に接合強度を必要としないものの、セラミック基板と放熱体との間が半田接合であるので、繰り返しの加熱、冷却によって接合部材間のそれぞれの熱膨張係数の差からの歪みで半田に疲労劣化によるクラック等が発生し、接合信頼性の低下となっている。
(4)特開2000−208682号公報で開示されるような発光素子収納用パッケージは、セラミック基板と放熱体を雄ねじで締め付けてもセラミック基板の貫通孔に設けたカラーと弾性体でセラミック基板に破壊を与えることなく取り付けることができるものの、カラーと、弾性体によってセラミック基板と放熱体との密着力が弱く、発光素子を載置させたセラミック基板からの発熱を効率的に放熱させることができなくなっている。また、この構造の発光素子収納用パッケージは、カラーと、弾性体を必要とし、パッケージのコストアップとなっている。
However, the conventional light emitting element storage package as described above has the following problems.
(1) Although the light emitting element storage package as disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 62-33331 can hold the heat sink firmly, it efficiently generates heat from the ceramic substrate on which the light emitting element is mounted. It has a structure that cannot dissipate heat. In addition, the light emitting element storage package having this structure has a structure in which light emitted from the light emitting element cannot be extracted to the outside because a heat radiator is attached to the upper surface of the metal cap.
(2) The light emitting element storage package as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-21288 can take out light emitted from the light emitting element to the outside by directly attaching a heat radiator to the back surface of the ceramic substrate. Although heat generated from the ceramic substrate on which the light emitting element is mounted can be efficiently radiated, it is necessary to directly join a screw for attaching the heat radiating member to the ceramic substrate, which increases the cost of the package. In addition, the light emitting element storage package having this structure has a problem in that the ceramic substrate, which is a brittle material, may be broken depending on the degree of tightening because the radiator is fastened to the mounting screw. A strong bonding strength is required between them, and there is a problem in bonding reliability.
(3) Since the light emitting element storage package as disclosed in JP-A-6-13510 is tightened between metal plates even when bolts are tightened, a bonding strength is required between the ceramic substrate and the bolts. Although it is not, since the ceramic substrate and the heat sink are solder joints, cracks due to fatigue deterioration occur in the solder due to distortion from the difference in thermal expansion coefficient between the joint members due to repeated heating and cooling, Bonding reliability is reduced.
(4) A light emitting element storage package as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-208682 has a collar and an elastic body provided in a through hole of a ceramic substrate even when the ceramic substrate and a heat radiating body are tightened with male screws. Although it can be mounted without causing damage, the collar and elastic body make the adhesive force between the ceramic substrate and the heat sink weak, and can efficiently dissipate heat generated from the ceramic substrate on which the light-emitting element is placed. It is gone. In addition, the light emitting element storage package having this structure requires a collar and an elastic body, which increases the cost of the package.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、発光素子からの発光を妨げることなく発光させることができると共に、発光素子からの発熱を効率的に放熱させることができる安価な発光素子収納用パッケージを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is an inexpensive light-emitting element that can emit light without hindering light emission from the light-emitting element and can efficiently dissipate heat generated from the light-emitting element. An object is to provide a storage package.
前記目的に沿う本発明に係る発光素子収納用パッケージは、セラミック基板の上面の中央部に搭載される発光素子を囲繞して発光素子からの発光を反射させるための反射体と、セラミック基板の下面に発光素子からの発熱を放熱させるための放熱体を有する発光素子収納用パッケージにおいて、反射体の外側周辺部のセラミック基板にセラミック基板を貫通する複数の貫通孔と、放熱体に放熱体の上面から立設して貫通孔に挿入できるカシメ用ピンと、カシメ用ピンの先端部を放熱体の上面から挿入できる挿入穴を有し、貫通孔にカシメ用ピンを挿入してセラミック基板を放熱体上に当接すると共に、カシメ用ピンをセラミック基板の上面で屈曲させてセラミック基板の外側に導出し先端部を挿入穴に圧入してセラミック基板を放熱体上にカシメ接合して有する。 The light-emitting element storage package according to the present invention that meets the above-described object includes a reflector for reflecting the light emitted from the light-emitting element by surrounding the light-emitting element mounted at the center of the upper surface of the ceramic substrate, and the lower surface of the ceramic substrate. A light-emitting element storage package having a heat dissipator for dissipating heat generated from the light-emitting element, a plurality of through-holes penetrating the ceramic substrate in the outer peripheral portion of the reflector, and an upper surface of the heat dissipator There are crimping pins that can be inserted into the through-holes standing from the top, and insertion holes into which the tip of the crimping pin can be inserted from the top surface of the heat sink. Insert the caulking pins into the through-holes and place the ceramic substrate on the heat sink. The caulking pin is bent at the upper surface of the ceramic substrate and led to the outside of the ceramic substrate, and the tip is press-fitted into the insertion hole so that the ceramic substrate is placed on the radiator. Have in main junction.
ここで、上記の発光素子収納用パッケージは、挿入穴の放熱体の上面から穴底までの空洞がセラミック基板の中央部側に向かっての傾斜を有するのがよい。 Here, in the light emitting element storage package described above, it is preferable that the cavity from the upper surface of the heat sink of the insertion hole to the bottom of the hole has an inclination toward the center of the ceramic substrate.
また、上記の発光素子収納用パッケージは、放熱体の上面と、セラミック基板の下面の間に、熱伝導性を備えた弾性体からなる隙間シートを密着させて有するのがよい。 The light emitting element storage package preferably includes a gap sheet made of an elastic body having thermal conductivity in close contact between the upper surface of the radiator and the lower surface of the ceramic substrate.
請求項1又はこれに従属する請求項2又は3記載の発光素子収納用パッケージは、反射体の外側周辺部のセラミック基板にセラミック基板を貫通する複数の貫通孔と、放熱体に放熱体の上面から立設して貫通孔に挿入できるカシメ用ピンと、カシメ用ピンの先端部を放熱体の上面から挿入できる挿入穴を有し、貫通孔にカシメ用ピンを挿入してセラミック基板を放熱体上に当接すると共に、カシメ用ピンをセラミック基板の上面で屈曲させてセラミック基板の外側に導出し先端部を挿入穴に圧入してセラミック基板を放熱体上にカシメ接合して有するので、搭載させる発光素子からの発光を妨げることなく前方に発光させることができると共に、セラミック基板と、放熱体を半田を用いることなく接合して、繰り返しの加熱、冷却によって接合部材間のそれぞれの熱膨張係数の差からの歪みによる半田の疲労劣化から発生するクラック等の発生を防止でき、接合信頼性を向上させて効率的に発光素子からの発熱を放熱させることができる。また、セラミック基板と、放熱体の接合は、ねじ等を用いた締め付けでなく、カシメ用ピンでのカシメ接合であるので、締め付けによるセラミック基板の破壊や、締め付け不足による接合信頼性の低下を防止することができる。更に、セラミック基板と、放熱体の接合は、特段の接合用の部材を用いることなく、カシメ用ピンによるカシメ接合であるので、安価なパッケージを提供することができる。
The light emitting element storage package according to
特に、請求項2記載の発光素子収納用パッケージは、挿入穴の放熱体の上面から穴底までの空洞がセラミック基板の中央部側に向かっての傾斜を有するので、カシメ用ピンの先端部を圧入させるだけで、カシメ用ピンでセラミック基板を抱え込むようにして容易且つ強固にセラミック基板と、放熱体を接合させることができる。
Particularly, in the light emitting element storage package according to
また、特に、請求項3記載の発光素子収納用パッケージは、放熱体の上面と、セラミック基板の下面の間に、熱伝導性を備えた弾性体からなる隙間シートを密着させて有するので、セラミック基板と、放熱体との間に僅かな隙間も作ることなく密接させ、しかも、隙間シートでの熱伝導率を低下させることなく発光素子からの発熱を放熱体に伝熱させて効率的に放熱体から放熱させることができる。
In particular, the light emitting element storage package according to
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図1(A)、(B)はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る発光素子収納用パッケージの平面図、A−A’線縦断面図、図2は同発光素子収納用パッケージのセラミック基板と放熱体の間に隙間シートを取り付ける説明図である。
Subsequently, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention.
1A and 1B are a plan view of a light-emitting element storage package according to an embodiment of the present invention, a longitudinal sectional view taken along line AA ′, and FIG. 2 is a light-emitting element storage package, respectively. It is explanatory drawing which attaches a gap | interval sheet | seat between the ceramic substrate and heat radiator.
図1(A)、(B)に示すように、本発明の一実施の形態に係る発光素子収納用パッケージ10は、形状を限定するものではないが、例えば、四角形からなるセラミック基板11をLED等の発光素子12を搭載させるための基体としている。このセラミック基板11には、例えば、アルミナ(Al2O3)や、窒化アルミニウム(AlN)等のセラミックが用いられている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the light emitting
ここで、このセラミック基板11がアルミナを用いて形成される場合について簡単に説明する。セラミック基板11は、先ず、アルミナ粉末に焼結助剤を適当量加えた粉末に、可塑剤と、バインダー、及び溶剤を加え、十分に混練し、脱泡してスラリーを作製し、ドクターブレード法等によって、所望の厚みのシート状にしている。そして、シート状からは、適当なサイズの矩形状に切断した必要枚数のセラミックグリーンシートを作製している。次いで、セラミックグリーンシートには、上、下層の電気的導通のためのビア用貫通孔等を打ち抜きプレス等で成形した後、それぞれのセラミックグリーンシートにタングステン(W)や、モリブデン(Mo)等の高融点金属からなる導体ペーストを用いてスクリーン印刷でビア導体や、導体印刷配線パターンを形成している。更に、それぞれのセラミックグリーンシートは、重ね合わせて温度と圧力をかけて一体化して積層体を形成している。次いで、積層体は、還元性雰囲気中の1550℃程度の高温で焼成して導体配線パターン13を備えたセラミック多層基板からなるセラミック基板11が形成されるようになっている。
Here, the case where this ceramic substrate 11 is formed using an alumina is demonstrated easily. The ceramic substrate 11 is prepared by first adding a plasticizer, a binder, and a solvent to a powder obtained by adding an appropriate amount of a sintering aid to alumina powder, and kneading and defoaming to prepare a slurry. For example, a sheet having a desired thickness is formed. From the sheet shape, the required number of ceramic green sheets cut into a rectangular shape of an appropriate size are produced. Next, the ceramic green sheets are formed with via holes for electrical conduction in the upper and lower layers by punching press or the like, and then each ceramic green sheet is made of tungsten (W), molybdenum (Mo), or the like. Via conductors and conductor printed wiring patterns are formed by screen printing using a conductive paste made of a refractory metal. Further, each ceramic green sheet is superposed and integrated by applying temperature and pressure to form a laminate. Next, the laminate is fired at a high temperature of about 1550 ° C. in a reducing atmosphere to form a ceramic substrate 11 made of a ceramic multilayer substrate having the
この発光素子収納用パッケージ10は、セラミック基板11の上面の中央部に搭載される発光素子12を囲繞してこの発光素子12からの発光を反射させるための反射体14を有している。この反射体14は、セラミックや、金属等からなると共に、形状を限定するものではないが、例えば、平面視して内周面を円形とし、この内周面に傾斜を持たせたりして反射効率を向上できるようにしている。セラミック基板11と反射体13の接合には、樹脂や、ガラスや、ろう材等が用いられたり、あるいはセラミック基板11と反射体13が積層、焼成されて一体的に形成されたりしている。発光素子収納用パッケージ10は、セラミック基板11の上面に、発光素子12をワイヤボンド方式や、フリップチップ方式で実装させることができるようにしている。また、この発光素子収納用パッケージ10には、セラミック基板11の上面の反射体14の外側周辺部に接続させて、導体配線パターン13を介して発光素子12と電気的に導通状態となる外部接続端子15がろう付け接合されて設けられている。なお、この外部接続端子15は、セラミック基板11と熱膨張係数が近似するKV(Fe−Ni−Co系合金、商品名「Kovar(コバール)」)や、42アロイ(Fe−Ni系合金)等の金属から形成されている。
The light emitting
また、この発光素子収納用パッケージ10は、セラミック基板11の下面に当接して、セラミック基板11の上面の中央部に搭載される発光素子12からの発熱を放熱させるための放熱体16を有している。この放熱体16は、通常、熱伝導率が高く、軽量であるアルミニウム等の金属を用い、例えば、外部に突出するフィンを有した形状からなっている。
The light emitting
上記の発光素子収納用パッケージ10のセラミック基板11には、このセラミック基板11の上面に有する反射体14の外側周辺部の部位に、セラミック基板11を貫通する複数の貫通孔17を有している。この貫通孔17は、セラミックグリーンシートにビア用貫通孔を打ち抜きプレス等で成形する場合と同様にして成形し、セラミックグリーンシートの積層体を焼成することで形成することができる。これと共に、上記の発光素子収納用パッケージ10の放熱体16には、この放熱体16の上面から立設してセラミック基板11に形成する貫通孔17に挿入できるカシメ用ピン18を有している。また、上記の発光素子収納用パッケージ10の放熱体16には、カシメ用ピン18と共に、このカシメ用ピン18の先端部を上面から挿入できる挿入穴19を有している。
The ceramic substrate 11 of the light emitting
そして、発光素子収納用パッケージ10は、放熱体16に形成されたカシメ用ピン18をセラミック基板11に形成された貫通孔17に挿入してセラミック基板11が放熱体16の上面に当接させている。更に、発光素子収納用パッケージ10は、カシメ用ピン18をセラミック基板11の上面で屈曲させてセラミック基板11の外側に導出させて先端部を挿入穴19に圧入させることで、セラミック基板11が放熱体16にカシメ接合されている。このカシメ用ピン18、及びこれに対応する挿入穴19は、少なくともセラミック基板11の対向する2辺のそれぞれの中央に当たる部分にそれぞれ1個を設ける必要がある。また、挿入穴19の穴底までの距離は、カシメ用ピン18の先端が最大の締め付けで穴底に到達する長さより長くしておくことで、カシメ用ピン18によるセラミック基板11の締め付け固定度合いを弾力的に調整でき、セラミック基板11の破壊を防止することができる。
In the light emitting
なお、カシメ用ピン18が放熱体16に立設される形態は、特に限定するものではないが、放熱体16と一体的に形成されたり、放熱体16に接合されたり、取り付けられて形成されている。また、カシメ用ピン18の材質は、特に限定するものではないが、放熱体16と同一、又は異なるものであってもよいが、屈曲や、圧入等で折れるような極端に硬度の高いものや、逆に、カシメの締め付けが効かないような極端に硬度の低いものは好ましくない。更に、カシメ用ピン18の断面形状や、これが挿入される貫通孔17、挿入穴19の形状は、特に限定されるものではなく、丸形、角形等いずれであってもよい。
The form in which the
上記の発光素子収納用パッケージ10は、発光素子12をセラミック基板11の上面にワイヤボンド方式や、フリップチップ方式で搭載し、反射体14の上面に透明からなる蓋体(図示せず)を接合して封止した後、外部接続端子15を介して外部と電気的に導通状態としている。そして、発光素子12が実装された発光素子収納用パッケージ10は、発光素子12からの発光を反射体14で反射させて輝度を向上させると共に、発光に伴って発生する発熱を放熱体16から外部に速やかに放熱させて発光素子12の輝度を維持させている。この発光素子収納用パッケージ10には、外部接続端子15からの発光素子12への電気的接続による加熱、電気的切断による冷却の繰り返しが発生するが、セラミック基板11と、放熱体16の接合がカシメ接合であるので、接合部にダメージを与えることなく接合信頼性を向上させることができる。
In the light emitting
上記の発光素子収納用パッケージ10は、挿入穴19の放熱体16の上面から穴底までの空洞がセラミック基板11の中央部側に向かって傾斜を有しているのがよい。この空洞の傾斜形状は、特に、限定するものではなく、直線状であってもよく、途中で傾斜L字状や、傾斜J字状に湾曲等していてもよい。この挿入穴19の傾斜によって、放熱体16は、これに設けたカシメ用ピン18でセラミック基板11を強固に抱き込むことができ、接合信頼性を向上させることができる。
In the light emitting
次いで、図2に示すように、上記の発光素子収納用パッケージ10の変形例の発光素子収納用パッケージ10aは、放熱体16の上面と、セラミック基板11の下面との間に、隙間シート20を密着させて有している。この隙間シート20は、熱伝導率がセラミック基板11の熱伝導率に近似するような熱伝導性に優れた弾性体からなるシートであるのがよい。放熱体16の上面と、セラミック基板11の下面との間は、セラミック基板11の下面の僅かなうねりによって放熱体16の上面との間に僅かな空隙を有することとなるが、この空隙を弾性体である隙間シート20で塞ぐことができる。従って、この発光素子収納用パッケージ10aは、空隙による熱伝導性の低下を防止して発光素子12からの発熱をセラミック基板11及び隙間シート20を介して速やかに放熱体16に伝熱でき、放熱体16から大気中に放熱させることができる。また、隙間シート20は、弾力性を有しているので、カシメ接合時の締め付け力の緩衝となり、セラミック基板11の破壊を防止させることができる。
Next, as shown in FIG. 2, the light emitting element storage package 10 a of the modified example of the light emitting
本発明の発光素子収納用パッケージは、電気的オン、オフが繰り返される各種発光装置等のランプや、自動車用ヘッドランプや、街路灯等のランプや、パソコン、テレビ等のバックライト用等のような高い発光効率と、高い信頼性品質を求められるものに用いることができる。 The light-emitting element storage package of the present invention is used for lamps of various light-emitting devices that are repeatedly turned on and off, for headlamps for automobiles, lamps for street lights, etc., and for backlights of personal computers, televisions, etc. It can be used for those requiring high luminous efficiency and high reliability quality.
10、10a:発光素子収納用パッケージ、11:セラミック基板、12:発光素子、13:導体配線パターン、14:反射体、15:外部接続端子、16:放熱体、17:貫通孔、18:カシメ用ピン、19:挿入穴、20:隙間シート 10, 10a: Light emitting element storage package, 11: Ceramic substrate, 12: Light emitting element, 13: Conductor wiring pattern, 14: Reflector, 15: External connection terminal, 16: Heat radiator, 17: Through hole, 18: Caulking Pins, 19: insertion hole, 20: gap sheet
Claims (3)
前記反射体の外側周辺部の前記セラミック基板に該セラミック基板を貫通する複数の貫通孔と、前記放熱体に該放熱体の上面から立設して前記貫通孔に挿入できるカシメ用ピンと、該カシメ用ピンの先端部を前記放熱体の上面から挿入できる挿入穴を有し、前記貫通孔に前記カシメ用ピンを挿入して前記セラミック基板を前記放熱体上に当接すると共に、前記カシメ用ピンを前記セラミック基板の上面で屈曲させて前記セラミック基板の外側に導出し前記先端部を前記挿入穴に圧入して前記セラミック基板を前記放熱体上にカシメ接合して有することを特徴とする発光素子収納用パッケージ。 A reflector for reflecting a light emitted from the light emitting element by surrounding a light emitting element mounted on the center of the upper surface of the ceramic substrate, and a heat dissipation for dissipating heat generated from the light emitting element on the lower surface of the ceramic substrate In a light emitting element storage package having a body,
A plurality of through-holes penetrating the ceramic substrate in the outer peripheral portion of the reflector, a caulking pin standing on an upper surface of the radiator and inserted into the through-hole, and the caulking A front end portion of the pin for insertion from the upper surface of the radiator, and the caulking pin is inserted into the through hole to bring the ceramic substrate into contact with the radiator, and the caulking pin A light emitting device housing comprising: a ceramic substrate bent on an upper surface of the ceramic substrate, led out to the outside of the ceramic substrate, the tip portion is press-fitted into the insertion hole, and the ceramic substrate is crimped and joined to the radiator. For package.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008138835A JP2009289841A (en) | 2008-05-28 | 2008-05-28 | Package for housing light emitting element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008138835A JP2009289841A (en) | 2008-05-28 | 2008-05-28 | Package for housing light emitting element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009289841A true JP2009289841A (en) | 2009-12-10 |
Family
ID=41458801
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008138835A Pending JP2009289841A (en) | 2008-05-28 | 2008-05-28 | Package for housing light emitting element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009289841A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012124409A (en) * | 2010-12-10 | 2012-06-28 | Elite Trading Co Ltd | Reflection and heat dissipation structures of led light source |
WO2015008555A1 (en) * | 2013-07-19 | 2015-01-22 | シャープ株式会社 | Light-emitting device |
US9054484B2 (en) | 2012-04-04 | 2015-06-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Packaged optical semiconductor device |
WO2019012787A1 (en) * | 2017-07-12 | 2019-01-17 | 日本電気硝子株式会社 | Laminated ceramic substrate and laminated ceramic package |
-
2008
- 2008-05-28 JP JP2008138835A patent/JP2009289841A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012124409A (en) * | 2010-12-10 | 2012-06-28 | Elite Trading Co Ltd | Reflection and heat dissipation structures of led light source |
US9054484B2 (en) | 2012-04-04 | 2015-06-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Packaged optical semiconductor device |
JPWO2013150616A1 (en) * | 2012-04-04 | 2015-12-14 | 三菱電機株式会社 | Semiconductor package |
WO2015008555A1 (en) * | 2013-07-19 | 2015-01-22 | シャープ株式会社 | Light-emitting device |
CN105830242A (en) * | 2013-07-19 | 2016-08-03 | 夏普株式会社 | Light-emitting device |
JP5985755B2 (en) * | 2013-07-19 | 2016-09-06 | シャープ株式会社 | Light emitting device |
CN105830242B (en) * | 2013-07-19 | 2018-04-17 | 夏普株式会社 | Light-emitting device |
US10260727B2 (en) | 2013-07-19 | 2019-04-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light-emitting device having ceramic materials for improving performance thereof |
WO2019012787A1 (en) * | 2017-07-12 | 2019-01-17 | 日本電気硝子株式会社 | Laminated ceramic substrate and laminated ceramic package |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4757756B2 (en) | LED lamp | |
JP2010034262A (en) | Package for housing light-emitting element | |
US7408204B2 (en) | Flip-chip packaging structure for light emitting diode and method thereof | |
JP4674487B2 (en) | Surface mount light emitting device | |
JP2010199167A (en) | Package for housing light-emitting element, and light-emitting device | |
JP2011119459A (en) | Semiconductor light-emitting device | |
JP2008218761A (en) | Light emitting element storage package | |
JP2008288536A (en) | Surface mounting type ceramic substrate | |
JP2006196565A (en) | Package for housing light-emitting device | |
JP2010010437A (en) | Optical semiconductor device | |
JP4821343B2 (en) | Submount substrate and light emitting device including the same | |
JP4254470B2 (en) | Light emitting device | |
JP4976982B2 (en) | LED unit | |
TWI539627B (en) | Light emitting diode illumination device | |
JP4655735B2 (en) | LED unit | |
US20100044727A1 (en) | Led package structure | |
WO2017188237A1 (en) | Led light source device | |
JP5056327B2 (en) | Light emitting device | |
JP2009289841A (en) | Package for housing light emitting element | |
CN101740678A (en) | Solid state light-emitting element and light source module | |
JP2009212367A (en) | Semiconductor light-emitting device | |
JP4944428B2 (en) | Light emitting device | |
JP2010034259A (en) | Package for housing light-emitting element | |
JP2010272736A (en) | Light-emitting device | |
CN108167663A (en) | For the LED light source and manufacturing method of LED light |