JP2010153691A - 電子デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 密閉性及び温度サイクルに対する信頼性の高い電子デバイスを製造する方法を提供する。
【解決手段】 ガラス基材２に形成された貫通孔２１に、折り曲げられた金属材料の端部２９を挿入した状態で、ガラス基材を加熱して軟化させることにより、ガラス基材の裏面と金属材料を接合するとともに、貫通孔の側壁を金属材料の端部の表面に流動させて接合する。そして、ガラス基材の表面に電子部品を実装し、電子部品の電極と金属材料を電気的に接続する。
【選択図】 図１２

Description

本発明は、貫通電極が形成されたガラス基材をパッケージ材料として用いた電子デバイスの製造方法に関する。

近年、ガラスパッケージを使用した電子部品が実用化されている。ガラス材料は、外部から浸入する水分や汚染物質を防止する気密性が高い。また、ガラス材料は、半導体素子を形成するシリコン基板と熱膨張係数が近似するので、ガラスパッケージに半導体素子を実装したときの実装面や接合面の信頼性が高い。また、ガラス材料は安価であることから、製品のコスト上昇を抑制することができる。

図２０は、ガラス材料にＬＥＤ素子を実装したＬＥＤ発光装置の断面図である（特許文献１の図１）。ガラス基板５１には貫通電極５２が形成されている。貫通電極５２の上には接続用の電極メタライズ５３ｂが形成され、電極メタライズ５３ｂの上には複数のＬＥＤ素子５６ａが実装されている。ＬＥＤ素子５６ａの上面と電極メタライズ５３ｂとはワイヤー５７により電気的に接続されている。ガラス基板５１の下面には外部と接続用の電極メタライズ５３ａが形成さている。電極メタライズ５３ａは貫通電極５２に電気的に接続されている。従って、ＬＥＤ素子５６ａに対して、下面に形成した電極メタライズ５３ａから電力を供給することができる。

ガラス基板５１の上面には、貫通孔５８が形成されたＳｉ基板５４が、ＬＥＤ素子５６ａを囲むように設置されている。Ｓｉ基板５４はガラス基板５１の表面に陽極接合されている。Ｓｉ基板５４の内壁面は傾斜し、その表面には反射膜５５が形成されている。ＬＥＤ素子５６ａで発光した光は反射膜５５により反射して、上方向に指向性のある光として射出される。ＬＥＤ素子５６ａは複数個実装されているので、発光の強度を高くすることができる。また、ＬＥＤ素子５６ａから生成される熱は、貫通電極５２及び電極メタライズ５３ａを介して外部へ放熱することができる。

この従来例において、ガラス基板５１の貫通電極５２は、ガラス基板５１に形成した貫通孔の内壁にＣｕ、Ｎｉなどをメッキし、その後、導電性樹脂やはんだなどを充填して形成されている。また、ガラス基板５１の裏面のメタライズ５３ａは、ガラスの表面にＴｉ層、その上にＴｉ層保護のためのバリア層となるＰｔ層、あるいはＮｉ層、さらに表面酸化を防止するＡｕ層などをスパッタリング法や蒸着法などにより堆積し、フォトプロセスを通してパターニングされている。

図２１は、プリント基板上にＬＥＤ素子を実装した表面実装型ＬＥＤ６０の断面図である(特許文献２の図１)。プリント基板６３の上に青色ＬＥＤ６８が実装されている。プリント基板６３の上に反射面６４を有するランプハウス６６が接着され、ランプハウス６６のカップ６５の底面６７に青色ＬＥＤ６８が実装され、カップ６５内にはシリコン樹脂７１が充填されている。プリント基板６３の表面、即ちＬＥＤ６８が実装された表面から側面及び裏面にかけて回路導体６２が形成されている。この構造は、比較的廉価なＬＥＤデバイスとして製造されるものであり、プリント基板６３やカップ６５としてガラスエポキシ材料や高分子材料が使用されている。
特開２００７−４２７８１号公報 特開２００５−２２９０４８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されるように、貫通孔に導電樹脂を充填し、熱処理により固化して貫通電極５２を形成すると、固化の際に導電樹脂が収縮した。そのために十分気密性の高い貫通電極５２を形成することが難しかった。また、ＬＥＤは発光すると発熱する。そのため、ＬＥＤの点灯と消灯を繰り返すと、昇温と降温が繰り返される。この温度サイクルにより、ガラス基板５１や貫通電極５２が膨張と収縮を繰り返し、これにより、ガラス基板５１と貫通電極５２の界面の機密が破られ、外部から水分等が浸入してＬＥＤの寿命を低下させた。

また、特許文献１に記載される貫通電極５２と裏面電極５３ａは、貫通孔に導電性樹脂やはんだなどを充填・固化して貫通電極を形成するとともに、これとは別に、スパッタリング法や蒸着法により導体膜を堆積し、フォトマスクを用いたフォトプロセスを通してパターンを形成して、裏面電極を形成している。そのため、製造工数が増えてコスト高となる原因となっていた。

また、ガラスエポキシ材料や高分子材料を使用してパッケージを構成すると、例えば長時間使用することにより反射面６４が変色して反射光率が低下する。また、回路導体６２をプリント基板６３の側面に引き出す方法では、製造方法が枚葉式となり、多数個取りにより生産性を向上させることが難しかった。

本発明は、上記の課題を解決して信頼性の高い電子デバイスを少ない製造工数で製造可能な方法を提供することを目的とする。

本発明の製造方法では、金属材料の端部を折り曲げて屈曲部を形成する曲げ工程と、表面と裏面を有するガラス基材に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記金属材料の屈曲部を前記ガラス基材の貫通孔に挿入して、前記金属材料を前記ガラス基材に設置する設置工程と、前記ガラス材料を加熱して軟化させ、前記裏面の側の金属材料を前記ガラス基材に接合するとともに、前記貫通孔の側壁を前記屈曲部の表面に流動させて接合する接合工程と、前記ガラス基材の表面に電子部品を実装し、前記電子部品の電極と前記金属材料とを電気的に接続する実装工程と、を有することとした。

また、前記接合工程では、前記ガラス基材の表面に型を当接して加熱しながら押圧し、前記金属材料を前記ガラス基材に接合するようにした。

また、前記型の当接面であって、前記屈曲部の端部に対応する領域に凹部を形成するようにした。

また、前記型の当接面であって、前記貫通孔の周辺部に対応する領域に凸状の土手を形成し、前記接合工程で、前記凸状の土手が前記貫通孔の周辺表面を先に押圧して、前記側壁の流動が促進するようにした。

また、前記曲げ工程は、前記金属材料を底面部と屈曲部と先端部を形成するように折り曲げる工程であり、前記設置工程は、前記金属材料の底面部に前記ガラス基材の裏面を設置し、前記金属材料の屈曲部を前記貫通孔に挿入し、前記金属材料の先端部が前記ガラス基材の表面側に位置するように設置する工程であり、前記接合工程は、前記金属材料の先端部を前記ガラス基材の表面に露出するように接合する工程とした。

また、前記接合工程の前に、前記ガラス基材に接合する前記金属材料の表面を酸化させる酸化工程を有するようにした。

本発明の製造方法によれば、少ない工程数で電子デバイスを製造することができる。

以下、本発明の電子デバイスの製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る電子デバイスの製造方法を図１１〜図１７を用いて説明する。

＜折り曲げ工程＞
図１１は、リードフレームＬＦの折り曲げ工程を表すリードフレームＬＦの模式的な上面図である。図１１（ａ）は、ガラス基材２に接合されるリードフレームＬＦが連続的に接続するフレームテープ２０の上面図である。リードフレームＬＦとしてＮｉＦｅ合金等を使用しており、厚さは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである。シート厚が厚いと、後の折り曲げ工程において曲げ難くなり、シート厚が薄いと、導電率や熱伝導性が低下する。

図１１（ｂ）は、リードフレームＬＦの先端部を折り曲げた状態の上面図である。リードフレームＬＦの先端部を、金型を用いたプレス加工により折り曲げる。折り曲げた先端部９ａ、９ｂが、後述する図１３に示す貫通電極２９ａ、２９ｂとなる部分であり、その他の部分３ａ、３ｂが裏面電極２３ａ、２３ｂとなる部分である。

＜貫通孔形成工程＞
図１２（ａ）は、ガラス基材２に貫通孔２１を形成する貫通孔形成工程を説明する模式的な断面図である。板状のガラス材料を型に設置して、型とガラス材料を加熱してガラス材料を軟化させ、成形加工により貫通孔２１と窪み２２を形成した。型には、突起部と凸部が設けられて、ガラス材料が軟化する温度で型をガラス材料に押圧する。これにより、窪み２２と貫通孔２１が同時に形成される。なお、型をガラス材料に押し付けただけでは貫通孔２１が貫通しない場合は、成形加工後にガラス材料の裏面を研削又は研磨して、貫通孔２１を貫通させればよい。

その他、ガラス基板の表面に感光性樹脂を塗布して、貫通孔部分のみガラス表面を露出させ、ガラス基板をエッチング液に浸漬して、貫通孔２１をエッチングにより形成することができる。また、サンドブラスト法により貫通孔２１を形成することができる。なお、本実施形態においては、ガラス基材２の厚さを０．５ｍｍ〜１ｍｍとしているが、電子デバイス１の用途によって、この厚さは変わる。

＜設置工程＞
図１２（ｂ）は、折り曲げられたリードフレームＬＦａ、ＬＦｂをガラス基材２に設置する設置工程を説明する模式的な断面図である。リードフレームＬＦの折り曲げられた先端部がガラス基材２の貫通孔２１に挿入されるように、ガラス基材２をリードフレームＬＦ上に設置する。このとき、貫通電極２９ａ、２９ｂとなるリードフレームＬＦの先端部が、ガラス基材２の表面２ａよりも低くなっている。次の成形加工において貫通電極２９ａ、２９ｂの先端部が表面２ａよりも突出しないようにするためである。

＜接合工程＞
次に、リードフレームＬＦとガラス基材２とを接合する工程を説明する。図１２（ｃ）は、図示しない定盤の上にリードフレームＬＦとガラス基材２を設置し、上部に型２４を配置した状態を表す模式的な断面図である。定盤や型２４は、ガラス基材２と融着或いは接合しない材料を選定する。型２４の下側表面には、窪み７を成形する凸部２７が形成され、その凸部２７の表面であって、貫通電極２９ａ、２９ｂに対応する位置には凹部２５ａ、２５ｂが形成されている。この凹部２５ａ、２５ｂは、型２４を下降させてガラス基材２を成形するときに、貫通電極２９ａ、２９ｂの先端部を逃がし、その周囲のガラス基材２を加圧して流動を促進させるためである。

図１２（ｄ）は、型２４を下降してガラス基材２の表面を押圧する状態を表す。このとき、型２４及びガラス基材２をガラス基材２が軟化する温度まで加熱している。例えば、ガラス基材としてソーダガラスを使用する場合は、温度６００℃〜９００℃に加熱する。その結果、リードフレームＬＦの裏面電極２３ａ、２３ｂは、ガラス基材２の裏面に接合する。更に、貫通電極２９ａ、２９ｂの周辺の貫通孔の側壁は流動し、貫通電極２９ａ、２９ｂの表面に接合する。

＜実装工程＞
図１３は、電子部品４を窪み７の底面に実装する実装工程を説明するための模式的な断面図である。図１３（ｂ）では、貫通電極２９ａ、２９ｂの露出部に導体８を形成する工程と、図１３（ｃ）は、窪み７の底面に電子部品４を実装する工程を表す。

図１３（ａ）は、接合工程が終了したガラス基材２の模式的な断面図である。貫通電極２９ａ、２９ｂの側面はガラス基材２の貫通孔に接合し、裏面電極２３ａ、２３ｂはガラス基材２の裏面に接合している。この接合は強固であり、貫通電極２９ａ、２９ｂの密閉性も良好である。ガラス基材２の窪み７の底面２ｄに露出する貫通電極２９ａ、２９ｂの先端部と、この先端部の近傍のガラス基材２の表面は、その周囲の表面よりも窪んだ凹部１７ａ、１７ｂが形成される。

図１３（ｂ）は、凹部１７ａ、１７ｂに導体８ａ、８ｂを充填した状態を表す。導体８ａ、８ｂとして、インクジェット印刷法によりナノＡｇ粒子を塗布し、過熱・固化して形成した。ナノＡｇ粒子は、導電性及び熱伝導性が高く、好適である。更に、インクジェット印刷法は、表面２ａよりも窪んだ底面２ｄに高精度で塗布することができる利点を有している。また、インクジェット法に代えて、ディスペンス法によりナノＡｇ粒子を塗布することができる。また、ナノＡｇ粒子の他に、ナノＡｕ粒子やナノＣｕ粒子を使用することができる。また、ナノ金属粒子に代えて、導電ペーストを使用してもよい。

図１３（ｃ）は、電子部品４の実装工程を説明するための模式的な断面図である。電子部品４の表面及び裏面には図示しない電極が形成されている。電子部品４の裏面に形成した電極と導体８ａとの間に図示しないボンディング材を介して載置する。次に、電子部品４を加熱しながら押圧して底面２ｄ及び導体８ａに接着する。ボンディング材は、ＳｎＡｇＣｕやＡｕＳｎ等の合金を使用することができる。また、ボンディング材として、導電性接着剤を使用することができる。また、電子部品４の表面の電極と、導体８ｂとをＡｕからなるワイヤー５によりワイヤーボンディングした。更に、窪み７には、透明樹脂からなる封止材６を塗布して、電子部品４及びワイヤー５を封止した。

ここで、封止材６は、金属アルコキシド又は金属アルコキシドから形成されたポリメタロキサンを硬化させたシリコン酸化物とすることができる。具体的には、ディスペンサー等を用いて金属アルコキシドの溶液を充填する。例えば、ｎＳｉ（ＯＣＨ_３）_４、４ｎＨ_２Ｏ、触媒ＮＨ_４ＯＨ、亀裂防止剤ＤＭＦ（ＤＭＦ：ジメチルホルムアミド）の混合液を使用することができる。これを室温から約６０℃において加水分解及び重合を行って、ポリメタロキサンのゾルを形成する。更に室温から６０℃において重合してシリコン酸化物の湿潤ゲルを形成し、温度約１００℃又は１００℃以上において乾燥、焼成を行い、シリコン酸化物を形成する。或いは、ポリメタロキサンを充填して、上記と同様に重合及び焼成してシリコン酸化物を形成してもよい。

＜接合工程の変形例＞
図１４は、型２４をガラス基材２に押圧する接合工程を表す模式図であり、変形例である。型２４の凸部２７の表面には貫通電極２９ａ、２９ｂを逃がすための凹部２５ａ、２５ｂが形成されている。そして、その周囲には凸状の土手２６が形成されている。型２４を降下させてガラス基材２を押圧するときに、最初に土手２６が底面２ｄに当接する。従って、貫通電極２９ａ、２９ｂの周囲のガラス基材２をより強く加圧することができる。その結果、貫通孔２１の側壁を迅速に移動させて貫通電極２９ａ、２９ｂの表面に接合することができる。

本実施形態の製造方法により作製される電子デバイスについて、以下に第１参考例〜第６参考例に説明する。また、複数に分岐する裏面電極３ａ、３ｂ及び貫通電極９ａ、９ｂを有する電子デバイス１の場合にも、同様に製造することができる。これを第７参考例〜第９参考例に示す。この場合、裏面電極３ａ、３ｂが底面部であり、貫通電極９ａ、９ｂが屈曲部であり、表面電極３０ａ、３０ｂが先端部である。また、金属シート打ち抜いてリードフレームＬＦを形成している。また、ガラス基材２に形成する貫通孔２１の直径を大きくして、接合工程においてガラス基材２を周囲から多量に流動させるようにすればよい。また、裏面電極３ａ、３ｂの表面にＮｉ膜やＡｕ膜を形成すれば、はんだ接続が容易となる。

＜第１参考例＞
図１は、第１参考例の電子デバイス１の模式的な断面図である。ここで、電子部品４はＬＥＤであり、電子デバイス１はＬＥＤ発光デバイスである。ソーダガラス等からなるガラス基材２と、ガラス基材２の裏面に接合されており、ガラス基材２の裏面から表面に向けて貫通するリードフレームＬＦと、ガラス基材２の表面に実装されたＬＥＤからなる電子部品４から構成されている。リードフレームＬＦは、ガラス基材２の裏面２ｂに接合して裏面電極３ａ、３ｂを構成するとともに、更に、屈曲させて形成した屈曲部がガラス基材２の裏面２ｂから表面２ａに貫通して、その先端部が露出する貫通電極９ａ、９ｂを構成している。ここで、リードフレームとは、薄板状又は線状の金属又は合金から一体的に形成され導体をいう。従って、半導体分野で使用されるようなテープ状の金属板をエッチングや打ち抜きにより形成した導体であってもよいし、金属等を延伸して形成した線状の導体であってもよい。

ガラス基材２の表面には窪み７が形成されている。この窪み７は、後に詳細に説明するが、ガラス基材２を成形法により形成している。窪み７の底面、即ちガラス基材２の表面２ａに電子部品４が面実装されている。電子部品４は、その直下の貫通電極９ａと、Ａｕから成るワイヤー５により接続される貫通電極９ｂと電気的に接続する。ガラス基材２の窪み７には封止材６が充填され、電子部品４及びワイヤー５が外気に触れないように封止されている。窪み７の内壁面は傾斜しており、ＬＥＤが発光した光を上方に反射する。

裏面電極３ａ、３ｂに電力を供給して電子部品４としてのＬＥＤを発光させると、ＬＥＤは発熱する。この熱は、リードフレームＬＦａ、即ち、貫通電極９ａと裏面電極３ａを介して外部へ放熱される。従って、リードフレームＬＦａは、ＬＥＤに対して電力供給手段であってかつ放熱手段でもある。

ここで、ガラス基材２とリードフレームＬＦの間の熱膨張係数の差を、４×１０^−６／Ｋ以下とすることが好ましい。熱膨張係数差を４×１０^−６／Ｋ以下とすることにより、実装した電子部品４により熱サイクルに晒される場合でも、リードフレームＬＦとガラス基材２の間の接合が維持され、貫通電極９ａ、９ｂとガラス基材２の間の気密性が保持される。これにより、実装した電子部品４の信頼性を向上させることができる。

また、ガラス基材２の熱膨張係数は８×１０^−６／Ｋ〜１１×１０^−６／Ｋとし、リードフレームＬＦの熱膨張係数は４×１０^−６〜１５×１０^−６／Ｋとする。これにより、ガラス基材２との間の熱膨張係数差をあまり大きくしないで、リードフレームＬＦの熱膨張係数の範囲を拡大し、利用可能なリードフレームＬＦの材料の範囲を拡大させることができる。

リードフレームＬＦとして、ＮｉＦｅ合金やコバールを使用することができる。例えば４２％ＮｉＦｅ合金や、４５％ＮｉＦｅ合金を使用することができる。熱膨張係数がガラス材料に近く、ガラス材料との接合性もよい。また、リードフレームＬＦにより構成される裏面電極３ａ、３ｂの表面に、ＮｉやＡｕメッキを施すことにより、はんだ付けが容易となる。なお、リードフレームＬＦの厚さは概ね０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである。

なお、電子部品４としてＬＥＤを使用した上記の第１実施形態において、窪み７の傾斜面に金属や絶縁体の多層膜を形成して、反射面を構成することができる。これにより、ＬＥＤから発光を効率よく上方に反射させることができる。また、反射膜を形成することに代えて、ガラス基材２として、白色又は乳白色を呈する材料を使用することができる。ガラス基材２を白色又は乳白色とすれば、長時間使用しても変色しない利点を有する。例えば、ガラス材料に燐酸（Ｐ２Ｏ５）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ボロン（Ｂ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）等の酸化物を混入させることにより乳白色ガラスとすることができる。

また、リードフレームＬＦとガラス基材２との間の接合面に、リードフレームを構成する金属材料の酸化物からなる酸化膜を介在させる。これにより、リードフレームＬＦとガラス基材２との間の密着性、気密性を向上させることができる。その結果、より信頼性の高い電子デバイス１を形成することができる。

＜第２参考例＞
図２は、第２参考例の電子デバイス１の模式的な断面図である。第１参考例と異なる部分は、リードフレームＬＦとして、クラッド材を使用している点であり、その他は第１参考例と同じなので説明を省略する。

リードフレームＦＬとして２種類以上の異なる金属を貼り合わせたクラッド材を使用することができる。例えば、一層目をＮｉＦｅ合金３ａｘ、３ｂｘ（貫通電極９ａにおいては９ａｘ、９ｂｘ）とし、二層目にＣｕ３ａｙ、３ｂｙ（貫通電極９ｂにおいては９ｂｘ、９ｂｙ）を張り合わせる。また、更に三層目にＮｉＦｅ合金を貼り合わせることができる。このようにすれば、熱膨張係数はガラス基材２に近く、例えば熱膨張係数の差が４×１０^−６／Ｋ以下であり、電気抵抗が小さく、かつ熱伝導性を高くすることができる。これにより、電子部品４に電力を供給する際の電圧降下を低減することができる。更に、電子部品４で発生した熱を、リードフレームＬＦを介して効率よく放熱することができる。また、リードフレームＦＬの一層目をＮｉＦｅ合金、二層目をＣｕとすれば、裏面電極としてのリードフレームＬＦに対するはんだ付けが可能となる。また、ＮｉＦｅ合金が外側にむき出しの場合でも、ＣｕやＡｕのメッキ処理を施すことにより、はんだ付けが容易となる。

＜第３参考例＞
図３は、第３参考例の電子デバイス１の模式的な断面図である。第３参考例が第１参考例と異なる部分は、リードフレームＬＦを折り曲げて形成した屈曲部を貫通電極９ａ、９ｂとしたときに、貫通電極９ａが表面に露出する先端９ｃと、その先端の近傍に位置するガラス基材２の表面２ｃには、周囲の表面２ａに対して窪んだ凹部とし、この凹部に導体８ａ、８ｂを充填している点である。その他の構成は第１参考例と同様なので、説明を省略する。

貫通電極９ａ、９ｂの先端がガラス基材２の表面２ａよりも突出しないように貫通電極９ａ、９ｂをガラス基材２に埋め込む。これにより、電子部品４を窪み７の底面に応力を加えて実装する際に、貫通電極９ａの突出による電子部品４の割れや、電子部品４に対する歪の発生を防止することができる。

ガラス基材２の表面２ａに窪み６のような凹凸形状が存在しない場合には、貫通電極９ａの先端９ｃをガラス基材２の表面２ａから突出しないように、一致させることは比較的容易である。ガラス基材２の表面を研磨すればよいからである。しかし、図３に示すようにガラス基材２の表面に窪み６が形成されているので、表面２ａを研磨等により平滑化することができない。そこで、貫通電極９ａ、９ｂの先端９ｃを、ガラス基材２の表面２ａよりわずかに低くした凹部を形成し、その凹部に導体８ａ、８ｂを充填している。導体８ａ、８ｂは電子部品４の裏面に形成されている図示しない電極と電気的に接続し、電子部品４と貫通電極９ａとを電気的に接続している。

導体８ａ、８ｂとして、ナノ金属粒子を熱処理して形成することができる。ナノ金属粒子とは、粒子径が数ナノメートルから数１０ナノメートルの金属粒子をいう。ナノ金属粒子の熱処理は１００℃〜６００℃の温度により行う。ナノ金属粒子として、例えばナノＡｇ粒子、ナノＡｕ粒子、ナノＣｕ粒子を使用することができる。ナノ金属粒子を溶媒に分散させ、ディスペンス法やインクジェット印刷法により凹部に充填し、熱処理して導体８ａ、８ｂとする。ナノ金属粒子は他の金属粒子やバルクと比較して、表面積が極めて大きい。そのため、ナノ金属粒子を塗布した後に焼成して金属膜を形成すると、基板面に対する密着力が向上する。

＜第４参考例＞
図４は、第４参考例の電子デバイス１を説明するための模式図であり、図４（ａ）は電子デバイス１を上方から見た平面図であり、図４（ｂ）は電子デバイス１を下方から見た平面図である。第４参考例では、裏面電極３ａの電極幅が、裏面電極３ｂの電極幅よりも広いリード部を有する。なお、図４（ａ）において、貫通電極９や導体８を充填するための凹部１６の様子が判るようにするために、電子部品４を破線で示した。なお、電子部品４としてＬＥＤを実装した例である。

図４（ａ）に示すように、ガラス基材２の上面には窪み７が形成されている。窪み７の底面には、凹部１６ａ、１６ｂが形成され、その中央部には貫通電極９ａ、９ｂが露出している。この凹部１６ａ、１６ｂに導体８ａ、８ｂが充填される。貫通電極９ａの上に電子部品４が実装される。電子部品４の裏面には図示しない電極が形成され、導体８ａを介して貫通電極９ａと電気的に接続される。電子部品４の表面には図示しない電極が形成され、この電極と貫通電極９ｂとは、図示しないワイヤー５及び導体８ｂを介して電気的に接続されている。

ここで、電子部品４がその上に実装される貫通電極９ａの断面、即ち、電流が流れる方向に直交する面における貫通電極９ａの断面積Ｓａは、電子部品４がその上に実装されていない貫通電極９ｂの断面、即ち、電流が流れる方向に直交する面における貫通電極９ｂの断面積Ｓｂよりも広く形成されている。これにより、電子部品４で発生した熱を、効率よく裏面に伝達することができる。

図４（ｂ）に示すように、ガラス基材２の裏面には裏面電極３ａ、３ｂが形成されている。裏面電極３ａは中央部において屈曲して貫通電極９ａに接続している。裏面電極３ｂは、中央部から右寄りの部分で屈曲して貫通電極９ｂに接続している。貫通電極９ａは電子部品４の下部に位置している。

ここで、裏面電極３ａのリード部の線幅Ｗａは、裏面電極３ｂのリード部の線幅Ｗｂよりも広く形成されている。これにより、貫通電極９ａを介して伝達された熱をガラス基材２の端部に効率よく伝達して放熱することができる。更に、裏面電極３ａに放熱フィン等を接続すれば、放熱効率をより向上させることができる。なお、裏面電極３ａの厚さを裏面電極３ｂの厚さよりも厚くして、電極の線幅ＷａをＷｂと等しいか又は狭く形成してもよい。要は、裏面電極３ａのリード部の、電流が流れる方向に直交する面における断面積を、裏面電極３ｂのリード部の、当該断面積よりも広く形成すればよい。

また、裏面電極３ａ、３ｂの総面積を、ガラス基材２の裏面の総面積に対して５０％以下にするのが好ましい。これにより、裏面電極３ａ、３ｂがガラス基材２から剥がれることを防止でき、また、ガラス基材２が湾曲することを低減することができる。裏面電極３ａ、３ｂを構成するリードフレームＬＦの熱膨張率と、ガラス基材２の熱膨張率とを完全に一致させることは極めて難しい。特に、電子部品４が発熱する場合は、裏面電極３ａ、３ｂに応力が加わり、ガラス基材２の裏面から剥がれたり、ガラス基材２が湾曲したりするので、ガラス基材２に対する裏面電極３ａ、３ｂの接合面積を低減させることにより、電極の剥がれやガラス基材の２の反りを防止又は低減できる。

＜第５参考例＞
図５は、第５参考例の電子デバイス１の模式的な断面図である。図１の第１参考例と異なる部分は、リードフレームＬＦから構成される裏面電極３ａ、３ｂの、ガラス基材２の裏面側に対して窪んだ凹部１７ａ、１７ｂを有している点である。その他の構成は第１参考例と同様なので、説明を省略する。

図５（ａ）に示すように、裏面電極３ａのガラス基材２の裏面に対して凹部１７ａ、裏面電極３ｂのガラス基板２の裏面に対して凹部１７ｂを有しており、この部分の裏面電極３ａ、３ｂは肉薄となっている。更に、この凹部１７ａ、１７ｂにはガラス基材２が充填されている。この構成により、電子部品４が発熱してガラス基材２が加熱されたときに、裏面電極３ａ、３ｂの熱膨張による応力が緩和され、ガラス基材２にひびや割れが発生することを防止できる。この凹部１７ａ、１７ｂは、裏面電極３ａ又は３ｂに夫々複数形成してもよい。

また、図５（ｂ）に示すように、裏面電極３ａ、３ｂを肉薄としないで、凹部１７ａ、１７ｂを形成することができる。裏面電極３ａ、３ｂの凹部１７ａ、１７ｂにはガラス基材２が充填されている。この場合も、上記図５（ａ）と同様に、ガラス基材２が加熱されて裏面電極３ａ、３ｂが熱膨張したときに、裏面電極３ａ、３ｂからガラス基材２に加わる応力が緩和されて、ガラス基材２にひびや割れが発生することを防止できる。

＜第６参考例＞
図６は、第６参考例の電子デバイス１の模式図であり、電子デバイス１を下方から見た平面図である。ガラス基材２の裏面には裏面電極３ａ、３ｂが形成されている。ガラス基材２の表面には窪み７が形成され、窪み７の底面には電子部品４が実装されている。ガラス基材２の裏面から表面に貫通する貫通電極９ａ、９ｂがガラス基材２に埋め込まれている。裏面電極３ａのリード部には、線幅が狭くなる狭窄部１８ａが形成されている。裏面電極３ｂのリード部には、線幅が狭くなる狭窄部１８ｂが形成されている。このように、裏面電極３ａ、３ｂに狭窄部１８ａ、１８ｂを形成することにより、ガラス基材２が加熱されて裏面電極３ａ、３ｂが熱膨張したときに、裏面電極３ａ、３ｂからガラス基材２に加わる応力が緩和され、ガラス基材２にひびや割れが発生することを防止することができる。なお、この狭窄部１８ａ、１８ｂを、裏面電極３ａ又は３ｂのリード部に夫々複数形成してもよい。

＜第７参考例＞
図７は、第７参考例の電子デバイス１の模式図である。図７（ａ）は電子デバイス１を上から見た平面図であり、図７（ｂ）は部分Ｘ-Ｘの縦断面図であり、図７（ｃ）は電子デバイス１を下から見た平面図である。本第７実施形態は、リードフレームＬＦが、裏面電極３ａ、３ｂ、貫通電極９ａ、９ｂ及び表面電極３０ａ、３０ｂ、３０ｃを構成する。

図７（ａ）に示すように、ガラス基材２の表面２ａには窪み７が形成され、窪み７の底面２ｄ（底面２ｄはガラス基材２の表面２ａの一部である。以下同じである。）にはリードフレームＬＦの先端部を折り曲げて形成した表面電極３０ａ、３０ｂ、３０ｃが底面２ｄに接合されている。図７（ｂ）に示すように、表面電極３０ａと３０ｃは、貫通電極９ａ及び９ｃを介して裏面電極３ａに接続されている。表面電極３０ｂは貫通電極９ｂを介して裏面電極３ｂに接続されている。電子部品４は、表面電極３０ａ、３０ｃの上に実装され、電子部品４の裏側に形成された図示しない電極と表面電極３０ａ、３０ｃに電気的に接続されている。電子部品４の表面に形成された図示しない電極と表面電極３０ｂは、図示しないワイヤーにより電気的に接続されている。また、窪み７には封止材６が充填されているが、図では省略した。

図７（ｃ）に示すように、裏面電極３ａ、３ｂはガラス基材２の裏面に接合している。裏面電極３ａはそのリード部が分岐して、貫通電極９ａ、９ｂに夫々接続されている。これにより、電子部品４と表面電極３０ａ、３０ｃの接触面積を大きくとることができるとともに、貫通電極９ａ、９ｃの全体の断面積、即ち電流が流れる方向に直交する面における貫通電極９ａ、９ｃの全体の断面積を大きく形成することができる。そのために、電子部品４で発生した熱を貫通電極９ａ、９ｃ及び裏面電極３ｃに効率よく放熱することができる。

＜第８参考例＞
図８は、第８参考例の電子デバイス１の模式図である。図８（ａ）は電子デバイス１を上から見た平面図であり、図８（ｂ）は部分Ｙ−Ｙの断面図であり、図８（ｃ）は電子デバイス１を下から見た平面図である。第７参考例と異なる部分は、電子部品４の下部全面に、リードフレームＬＦを折り曲げて形成した表面電極３０ａが形成されていること、及び表面電極３０ｂ、３０ｄが形成されていることである。

図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、ガラス基材２の表面２ａには窪み７が形成され、窪み７の底面２ｄにはリードフレームＬＦの先端部を折り曲げて形成した表面電極３０ａ、３０ｂ、３０ｄが接合されている。表面電極３０ａは貫通電極９ａを介して裏面電極３ａに接続されている。表面電極３０ｂ、３０ｄは貫通電極９ｂ、９ｄを介して裏面電極３ｂに接続されている。電子部品４と表面電極３０ｂとを接続するワイヤーや窪み７に充填する封止材は省略した。

図８（ｃ）に示すように、裏面電極３ａ、３ｂはガラス基材２の裏面２ｂに接合している。裏面電極３ａのリード部及びこれに接続する貫通電極９ａの幅は、表面電極３０ａの幅と同じである。裏面電極３ｂのリード部は分岐し、貫通電極９ｂ及び９ｄに夫々接続されている。このように、電子部品４の下部全面に表面電極３０ａを形成し、更に、貫通電極９ａと裏面電極３ａのリード部の幅を表面電極３０ａの幅と同じ幅としたので、電子部品４で発生した熱を効率よく裏面２ｂ側に放熱することができる。また、裏面電極３ｂのリード部の幅及び貫通電極９ｂ、９ｄの実効的な断面積を大きくしたので、大きな電流を流すことができる。従って、電子部品４に大きな電力を供給することができる。

＜第９参考例＞
図９は、第９参考例の電子デバイス１の模式図である。図９（ａ）は、電子デバイス１を上から見た平面図であり、図９（ｂ）と図９（ｃ）は、Ｚ−Ｚ部分の断面図であり、貫通電極９の異なる態様を表している。図８に示した第８参考例と異なる部分は、貫通電極９ａの実効的な電極幅が、表面電極３０ａ又は裏面電極３ａの電極幅よりも狭くした点である。

図９（ａ）に示すように、ガラス基材２の表面には窪み７が形成され、窪み７の底面２ｄにはリードフレームＬＦの先端部を折り曲げて形成した表面電極３０ａ、３０ｂ、３０ｄが接合されている。表面電極３０ａは貫通電極９ａを介して裏面電極３ａに接続されている。表面電極３０ｂ、３０ｄは貫通電極９ｂ、９ｄを介して裏面電極３ｂに接続されている。電子部品４と表面電極３０ｂとを接続するワイヤーや窪み７に充填する封止材は省略している。

図９（ｂ）に示すように、貫通電極９ａは、表面電極３０ａ又は裏面電極３ａの電極幅よりも狭く形成されている。図９（ｃ）は図９（ｂ）と異なる態様を示しており、貫通電極９ａの中央部が刳り貫かれている。従って、この場合も、貫通電極９ａの実効的な電極幅が、表面電極３０ａ又は裏面電極３ａの電極幅よりも狭い。言い換えると、図９（ｂ）及び（ｃ）のいずれの場合も、貫通電極９ａの、電流が流れる方向に直交する面における実効的な断面積は、この貫通電極９ａに接続する裏面電極３ａ又は表面電極３０ａの電流が流れる方向に直交する面における断面積よりも小さい。これにより、リードフレームＬＦを容易に折り曲げることができる。

以上、第１参考例〜第９参考例では、電子部品４としてＬＥＤを１個実装した例を説明したが、複数個のＬＥＤを実装してもよい。リードフレームＬＦにより形成した裏面電極３ａを分岐して複数の貫通電極３ａを形成し、各貫通電極３ａのガラス基材２の表面２ａに複数露出させて夫々の貫通電極９ａの上にＬＥＤを実装し、１個の電子デバイス１に複数のＬＥＤを形成することができる。ＬＥＤを複数個実装することにより発光輝度を増大させることができる。

（第２実施形態）
図１５及び図１６は、本実施形態に係る電子デバイスの製造方法を説明するための模式的な工程図である。リードフレームＬＦの表面に酸化膜を形成してガラス基材２との接合強度及び密着性を強化している。また、エッチングによりリードフレームＬＦの表面に微少凹凸面を作製してガラス基材２との接合強度及び密着性を強化することもできる。図１５は、接合工程の前にリードフレームＬＦの表面に酸化膜を形成し、接合工程の後に露出する酸化膜を除去する方法を示す。図１６は、リードフレームＦＬの表面に選択的に酸化膜を形成する方法を示す。その他工程は既に説明した第１実施形態と同じなので、説明を省略する。

図１５（ａ）は、リードフレームＬＦａとＬＦｂとに分離した状態である。次に、図１５（ｂ）に示すように、リードフレームＬＦを酸化雰囲気中で熱処理を行い、表面に酸化膜４０を形成する。例えば、水分を含んだ大気中で熱処理する。例えば、リードフレームＬＦとしてＮｉＦｅ系合金、例えばコバールを使用する場合は、温度約８００℃以上で、表面が灰色になる程度に酸化処理を行う。次に、図１５（ｃ）に示すように、各リードフレームＬＦａ、ＬＦｂの先端部を折り曲げて屈曲させ、裏面電極２３ａ、２３ｂ、及び貫通電極２９ａ、２９ｂを形成する。

図１５（ｄ）は、接合工程後のガラス基材２の模式的な縦断面図である。ガラス基材２とリードフレームＬＦの接合面には酸化膜が形成されているので、リードフレームＬＦとガラス基材２とは強固に接合される。また、ガラス基材２と貫通電極２９ａ、２９ｂとの間も十分な気密性を有する。次に、図１５（ｅ）に示すように、還元処理により外部に露出する酸化膜４０を除去する。これにより、貫通電極２９ａ、２９ｂの先端部及び裏面電極２３ａ、２３ｂは金属の表面４１が露出する。酸化膜除去工程は、例えば、水素ガス、又はキャリアガスとして窒素ガスを混入した水素ガスの雰囲気中で、高温処理する。或いは、フッ酸処理により表面の酸化膜を除去する。これにより、実装する電子部品４や他の素子との電気的導通を容易にとることができる。なお、酸化膜４０の形成は、接合工程の前であればよい。

次に、図１６を用いてリードフレームＬＦに酸化膜を形成する他の方法を説明する。図１６（ａ）に示すように、金属シート４３の表面にレジスト膜４２をパターニングして形成する。次に、図１６（ｂ）に示すように、金属シート４３を酸化雰囲気に晒して酸化膜４０を選択的に形成する。酸化雰囲気として、例えば、酸化性溶液に浸漬する、あるいは酸素プラズマに晒す。これにより、レジスト膜４２が形成されていない金属シート４３の表面に酸化膜４０が形成される。次に、レジスト膜４２を除去して、図１６（ｃ）に示すように、金属シート４３をプレス加工により打ち抜く。これにより、リードフレームＬＦａとリードフレームＬＦｂに分離する。これにより、リードフレームＬＦａ、ＬＦｂの先端の端面には金属が表出する。次に、図１６（ｄ）に示すように、プレス加工によりリードフレームＬＦａ、ＬＦｂの先端部を折り曲げる。これにより、貫通電極２９ａ、２９ｂの両側に酸化膜を形成することができる。また、裏面電極３ａ、３ｂの一部の表面のみに酸化膜４０ａ、４０ｂを形成することができる。

（第３実施形態）
図１７、図１８及び図１９は、第３実施形態に係る電子デバイス１の製造方法を説明するための図である。金属シートを打ち抜き、折り曲げてリードフレームＬＦを形成する場合の、形成方法を表している。その他の工程は、第１１実施形態又は第１２実施形態と同様なので、説明を省略する。各図において、左側が金属シートの切断及び折り曲げレイアウトを示す平面図（以下、左図という）であり、中央が金属シートを打ち抜いたときの平面図（以下、中央図という）であり、右側が折り曲げた後に側面方向から見た図（以下、右図という）である。各図において、実線が金属シートの切断ラインであり、破線が折り曲げラインである。

図１７（１）は、２本のリードフレームＬＦａ、ＬＦｂに分離して、先端を折り曲げて２つの貫通電極９ａ、９ｂを形成する場合である。左図に示すように、折り曲げ前は、裏面電極３ａ及び貫通電極９ａと貫通電極９ｂ及び裏面電極３ｂが隙間を無くして一列に並んでいる。中央図及び右図に示すように、分離して折り曲げた後は、裏面電極３ａの端部に貫通電極９ａが垂直に立設し、同様に、裏面電極３ｂの端部に貫通電極９ｂが垂直に立設する。貫通電極９ａと９ｂの間隔は、概ね貫通電極９ａと９ｂの長さを加えた長さとなる。

図１７（２）は、２本のリードフレームＬＦａ、ＬＦｂに分離して、先端を折り曲げて２つの貫通電極９ａ、９ｂを形成する場合であり、リードフレームＬＦａとＬＦｂの位置はｙ方向にずれている。左図に示すように、折り曲げ前は、貫通電極９ａと貫通電極９ｂがｙ方向に隙間なく並んでいる。中央図及び右図に示すように、分離後は、裏面電極３ａの端部に貫通電極９ａが垂直に立設し、同様に、裏面電極３ｂの端部に貫通電極９ｂが垂直に立設する。リードフレームＬＦａとＬＦｂはｙ方向にずれているので、貫通電極９ａと９ｂの間隔を狭く形成することができるとともに、貫通電極９ａと９ｂの長さを比較的自由に調整することができる。

図１７（３）は、３本のリードフレームＬＦａ、ＬＦｂ、ＬＦｃに分離して、先端を折り曲げて３つの貫通電極９ａ、９ｂ、９ｃを形成する場合である。左図に示すように、中央部の幅広のリードフレームＬＦａを２つのリードフレームＬＦｂとＬＦｃが挟み、貫通電極９ｂ、９ａ、９ｃは、間隔を設けてｙ方向に整列している。中央図及び右図に示すように、分離後は、裏面電極３ａ、３ｂ、３ｃの夫々の端部に貫通電極９ａ、９ｂ、９ｃが垂直に立設する。リードフレームＬＦａ、ＬＦｂ及びＬＦｃはｙ方向にずれているので、貫通電極９ａと９ｂ又は９ｃの間隔を狭く形成することができる。更に、貫通電極９ａ、９ｂ、９ｃの長さを比較的自由に調整することができる。

図１７（４）は、２本のリードフレームＬＦａ、ＬＦｂのうち、リードフレームＬＦａは途中から分岐し、先端を折り曲げて３つの貫通電極９ａ１、９ａ２及び９ｂを形成する場合である。リードフレームＬＦａとＬＦｂとはｙ方向にずれている。中央図に示すように、リードフレームＬＦａは裏面電極３ａの途中から貫通電極９ａ１が立設し、更にその先の端部から貫通電極９ａ２が立設する。貫通電極９ａ２と貫通電極９ｂとの関係は、図１７（２）と同様である。

図１８（５）は、リードフレームＬＦａがｘ方向に階段状に折り曲げられ、リードフレームＬＦｂがｙ方向に階段状に折り曲げられる場合である。左図に示すように、リードフレームＬＦａとＬＦｂとは間隔を無くして一列に配列しており、夫々裏面電極３ａ、貫通電極９ａ及び表面電極３０ａと、裏面電極３ｂ、貫通電極９ｂ及び表面電極３０ｂから構成されている。中央図及び右図に示すように、分離して折り曲げ後は、リードフレームＬＦａはｘ方向に階段状に折り曲げられ、リードフレームＬＦｂはｙ方向に階段状に折り曲げられている。

図１８（６）は、２本のリードフレームＬＦａ、ＬＦｂに分離して、先端を折り曲げて２つの貫通電極９ａ、９ｂと、２つの表面電極３０ａ、３０ｂを形成する場合であり、リードフレームＬＦａとＬＦｂの位置はｙ方向にずれている。各リードフレームＬＦａ、ＬＦｂは階段状の形状を有している。左図に示すように、折り曲げ前は、貫通電極９ａ及び表面電極３０ａと、貫通電極９ｂ及び表面電極３０ｂがｙ方向に隙間なく並んでいる。中央図及び右図に示すように、分離して折り曲げられた後は、裏面電極３ａの端部に貫通電極９ａが垂直に立設し、更にその先端部に表面電極３０ａが水平状に接続し、階段状に形成されている。同様に、裏面電極３ｂの端部に貫通電極９ｂが垂直に立設し、更にその先端部に表面電極３０ｂが水平方向に接続し、リードフレームＬＦａの階段形状に向き合う方向を向いている。リードフレームＬＦａとＬＦｂはｙ方向にずれているので、貫通電極９ａと９ｂの間隔を狭く形成することができるとともに、貫通電極９ａと９ｂの長さ、及び表面電極３０ａ、３０ｂの長さを比較的自由に調整することができる。

図１８（７）は、３本のリードフレームＬＦａ、ＬＦｂ、ＬＦｃに分離して、先端を折り曲げて３つの貫通電極９ａ、９ｂ、９ｃを形成する場合であり、各リードフレームＬＦａ、ＬＦｂ、ＬＦｃの形状は階段状である。左図に示すように、中央部の幅広のリードフレームＬＦａを２つのリードフレームＬＦｂとＬＦｃが挟み、貫通電極９ｂ、９ａ、９ｃは、間隔を設けてｙ方向に整列している。中央図及び右図に示すように、分離して折り曲げた後は、裏面電極３ａ、３ｂ、３ｃの夫々の端部に貫通電極９ａ、９ｂ、９ｃが垂直に立設し、更に、水平方向に表面電極３０ａ、３０ｂ、３０ｃが延在する。リードフレームＬＦａの階段形状の方向と、リードフレームＬＦａｂ及びＬＦｃの階段形状の方向とは互いに向き合う方向である。リードフレームＬＦａ、ＬＦｂ及びＬＦｃはｙ方向にずれているので、貫通電極９ａと９ｂ又は９ｃの間隔を狭く形成することができる。更に、貫通電極９ａ、９ｂ、９ｃ及び表面電極３０ａ、３０ｂ、３０ｃの夫々の長さを比較的自由に調整することができる。

図１８（８）は、リードフレームＬＦａがｘ方向に階段状に折り曲げられ、リードフレームＬＦｂがｙ方向にコの字形状に折り曲げられる場合である。左図に示すように、リードフレームＬＦａとＬＦｂとは間隔を無くして一列に配列しており、夫々裏面電極３ａ、貫通電極９ａ及び表面電極３０ａと、裏面電極３ｂ、貫通電極９ｂ及び表面電極３０ｂから構成されている。中央図及び右図に示すように、分離して折り曲げ後は、リードフレームＬＦａはｘ方向に階段状に折り曲げられ、リードフレームＬＦｂはｙ方向にコの字形状に折り曲げられている。

図１９（９）は、２本のリードフレームＬＦａ、ＬＦｂの先端が、互いに逆向きにコの字状に折り曲げられて、２つの貫通電極９ａ、９ｂと、２つの表面電極３０ａ、３０ｂを形成する場合である。左図に示すように、折り曲げ前は、裏面電極３ａ、貫通電極９ａ及び表面電極３０ａと、裏面電極３ｂ、貫通電極９ｂ及び表面電極３０ｂがｙ方向に離間して並んでいる。中央図及び右図に示すように、分離して折り曲げられた後は、裏面電極３ａの端部に貫通電極９ａが垂直に立設し、貫通電極９ａの端部から水平方向にコの字状に折り返されて、表面電極３０ａが形成される。同様に、裏面電極３ｂの端部に貫通電極９ｂが垂直に立設し、その端部から水平方向にコの字状に折り返されて、表面電極３０ｂが形成される。リードフレームＬＦａとＬＦｂはｙ方向に並列配置なので、貫通電極９ａと９ｂのｘ方向の間隔を狭く配置することができる。更に、貫通電極９ａ、９ｂの長さ及び表面電極３０ａ、３０ｂの長さを比較的自由に調整することができる。

図１９（１０）は、３本のリードフレームＬＦａ、ＬＦｂ、ＬＦｃに分離して、先端を折り曲げて３つの貫通電極９ａ、９ｂ、９ｃを形成する場合であり、各リードフレームＬＦａ、ＬＦｂ、ＬＦｃはコの字形状を有している。左図に示すように、中央部の幅広のリードフレームＬＦａを２つのリードフレームＬＦｂとＬＦｃが互いに離間し挟むように配置されている。中央図及び右図に示すように、分離して折り曲げた後は、裏面電極３ａ、３ｂ、３ｃの夫々の端部に貫通電極９ａ、９ｂ、９ｃが垂直に立設し、更に、水平方向に折り返された表面電極３０ａ、３０ｂ、３０ｃが接続する。リードフレームＬＦａのコの字形状の方向と、リードフレームＬＦａ、ＬＦｂ及びＬＦｃのコの字形状の方向とは互いに逆向きである。リードフレームＬＦａ、ＬＦｂ及びＬＦｃはｙ方向にずれているので、貫通電極９ａと９ｂ又は９ｃの間隔を狭く形成することができる。更に、貫通電極９ａ、９ｂ、９ｃ及び表面電極３０ａ、３０ｂ、３０ｃの夫々の長さを比較的自由に調整することができる。

図１９（１１）は、図１９（９）に示した場合と同様である。異なる点は、リードフレームＬＦａの裏面電極３ａと、リードフレームＬＦｂの裏面電極３ｂには狭窄部１８ａ、１８ｂが形成されている点である。この狭窄部１８ａ、１８ｂを設けることにより、ガラス基材２が加熱されて裏面電極３ａ、３ｂが熱膨張したときに、裏面電極３ａ、３ｂからガラス基材２に加わる応力が緩和され、ガラス基材２にひびや割れが発生することを防止する。

なお、以上の実施形態において、リードフレームＬＦの屈曲部が直角となる場合を説明してきたが、これに限定されない。裏面電極３と貫通電極９の折り曲げ角度は鈍角であっても鋭角であってもよい。或いは、曲線状に折り曲げてもよい。また、電子部品４をガラス基材２の表面に実装してワイヤーボンディングを行う例を説明したが、これに限定されない。電子部品４をガラス基材２の表面に表面実装してもよい。また、裏面電極３ａ、３ｂは、ガラス基材２の側面から外部に突出するように形成することができる。このようにすれば、放熱フィンとして機能し、冷却効果を向上させることができる。また、本発明の電子デバイスの製造方法は、多数個並べて同時に製造する多数個取りに好適である。

また、上述の実施形態の製造方法により作製される電子デバイスが水晶振動子である例について、以下の第１０参考例で説明する。

＜第１０参考例＞
図１０は、第１０参考例の電子デバイス１０の模式的な断面図である。ここでは、水晶振動子からなる電子デバイス１０であり、電子部品４として水晶振動片１２が実装されている。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

ガラス基材２には、リードフレームＬＦを折り曲げて形成した裏面電極３ａ、３ｂと貫通電極９ａ、９ｂが接合して形成されている。貫通電極９ａ、９ｂの先端部はガラス基材２の表面２ａに露出しており、その上に第１電極１３ａ、１３ｂが電気的に互いに分離するようにして形成されている。第１電極１３の上には導電材料１５を介して水晶振動片１２が実装されている。水晶振動片１２の表面に形成された第２電極１４と第１電極１３ａが電気的に接続されている。更に、水晶振動片１２には図示しない電極が形成され、第１電極１３ｂと電気的に接続されている。従って、水晶振動片１２に対して裏面電極３ａ及び３ｂから電力を供給可能としている。更に、ガラス基材２の上には、水晶振動片１２を収納する蓋１１が設置されている。蓋１１は、例えば、ガラス材料が使用され、ガラス基材２に接合される。これにより、水晶振動片１２を収納する空間は密閉され、外部から水分等が混入することがない。

電子デバイスの模式的な断面図である。 電子デバイスの模式的な断面図である。 電子デバイスの模式的な断面図である。 電子デバイスを説明するための模式図である。 電子デバイスの模式的な断面図である。 電子デバイスの模式的な平面図である。 電子デバイスの模式図である。 電子デバイスの模式図である。 電子デバイスの模式図である。 電子デバイスの模式的な断面図である。 本発明の実施形態に係る電子デバイスの製造方法を表す説明図である。 本発明の実施形態に係る電子デバイスの製造方法を表す説明図である。 本発明の実施形態に係る電子デバイスの製造方法を表す説明図である。 本発明の実施形態に係る電子デバイスの製造方法を表す説明図である。 本発明の実施形態に係る電子デバイスの製造方法を説明するための模式的な工程図である。 本発明の実施形態に係る電子デバイスの製造方法を説明するための模式的な工程図である。 本発明の実施形態に係る電子デバイスの製造方法を説明するための模式的な図である。 本発明の実施形態に係る電子デバイスの製造方法を説明するための模式的な図である。 本発明の実施形態に係る電子デバイスの製造方法を説明するための模式的な図である。 従来公知のＬＥＤ素子を実装したＬＥＤ発光装置の断面図である。 従来公知の表面実装型ＬＥＤの断面図である。

１ 電子デバイス
２ ガラス基材
３ 裏面電極
４ 電子部品
５ ワイヤー
６ 封止材
７、２２ 窪み
８ 導体
９、２９ 貫通電極
２１ 貫通孔
２３ 表面電極
２４ 型
２５ 凹部
２７ 凸部

Claims (25)

1. 表面及び裏面を有するガラス基材と、前記ガラス基材の表面に実装された電子部品と、前記ガラス基材の裏面から前記ガラス基材の表面に貫通するリードフレームとを備え、
   前記リードフレームは、前記ガラス基材の裏面に接合して裏面電極を構成するとともに、屈曲部が前記裏面から前記表面に貫通してその先端部が露出する貫通電極を構成し、
   前記電子部品は、前記リードフレームの前記先端部に電気的に接続するように実装された電子デバイス。
2. 前記ガラス基材と前記リードフレームとの間の熱膨張係数の差は、４×１０^−６／Ｋ（Ｋはケルビン）以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
3. 前記ガラス基材の熱膨張係数は８×１０^−６／Ｋから１１×１０^−６／Ｋであり、前記リードフレームの熱膨張係数は４×１０^−６から１５×１０^−６／Ｋであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子デバイス。
4. 前記リードフレームは、Ｎｉ及びＦｅを含む合金からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子デバイス。
5. 前記リードフレームは、材料の異なる金属が接合されたクラッド材からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子デバイス。
6. 前記クラッド材は、Ｃｕからなる金属を含むことを特徴とする請求項５に記載の電子デバイス。
7. 前記リードフレームには、Ａｕからなる薄膜が形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子デバイス。
8. 前記リードフレームと前記ガラス基材との間の接合面には、前記リードフレームを構成する金属材料の酸化物からなる酸化膜が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電子デバイス。
9. 前記リードフレームは、互いに電気的に分離して複数形成されており、
   前記複数のリードフレームのうちの、一のリードフレームの先端部の上には前記電子部品が実装され、他のリードフレームの先端部の上には前記電子部品が実装されておらず、
   前記一のリードフレームの貫通電極の、電流が流れる方向に直交する面における断面積は、前記他のリードフレームの貫通電極の、当該断面積よりも大きいことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電子デバイス。
10. 前記一のリードフレームにより構成される裏面電極の線幅は、前記他のリードフレームにより構成される裏面電極の線幅よりも広いことを特徴とする請求項９に記載の電子デバイス。
11. 前記リードフレームにより構成される裏面電極は、前記ガラス基材の裏面の総面積に対して５０％を越えない面積を占めることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電子デバイス。
12. 前記ガラス基材の表面に露出する前記先端部と、前記先端部の近傍の前記ガラス基材の表面は、その周囲の表面よりも窪んだ凹部を構成することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の電子デバイス。
13. 前記凹部には、金属粒子を含む導体が充填されていることを特徴とする請求項１２に記載の電子デバイス。
14. 前記導体が、ナノ金属粒子から形成された導体であることを特徴とする請求項１３に記載の電子デバイス。
15. 前記リードフレームにより構成される裏面電極は、前記ガラス基材の裏面の側に対して窪んだ凹部を有し、前記凹部に前記ガラス基材が充填されている請求項１〜１４のいずれか１項に記載の電子デバイス。
16. 前記リードフレームにより構成される裏面電極は、電極幅が狭くなる狭窄部を有することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の電子デバイス。
17. 前記リードフレームの前記先端部は、前記ガラス基材の表面に接合する表面電極を構成することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の電子デバイス。
18. 前記貫通電極の、電流が流れる方向に直交する面における断面積は、前記貫通電極に接続する前記裏面電極の、電流が流れる方向に直交する面における断面積よりも、実効的な断面積が小さいことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の電子デバイス。
19. 前記ガラス基材の表面には窪みが形成され、前記窪みの底面において前記先端部が露出しており、
    前記電子部品は発光ダイオードからなり、前記窪み底面に前記発光ダイオードが実装されていることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の電子デバイス。
20. 金属材料の端部を折り曲げて屈曲部を形成する曲げ工程と、
    表面と裏面を有するガラス基材に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
    前記金属材料の屈曲部を前記ガラス基材の貫通孔に挿入して、前記金属材料を前記ガラス基材に設置する設置工程と、
    前記ガラス基材を加熱して軟化させ、前記裏面の側の金属材料を前記ガラス基材に接合するとともに、前記貫通孔の側壁を前記屈曲部の表面に流動させて接合する接合工程と、
    前記ガラス基材の表面に電子部品を実装し、前記電子部品の電極と前記金属材料とを電気的に接続する実装工程と、を有する電子デバイスの製造方法。
21. 前記接合工程は、前記ガラス基材の表面に型を当接して加熱しながら押圧し、前記金属材料を前記ガラス基材に接合することを特徴とする請求項２０に記載の電子デバイスの製造方法。
22. 前記型の当接面であって、前記屈曲部の端部に対応する領域には凹部が形成されていることを特徴とする請求項２１に記載の電子デバイスの製造方法。
23. 前記型の当接面であって、前記貫通孔の周辺部に対応する領域には凸状の土手が形成されており、
    前記接合工程は、前記凸状の土手が前記貫通孔の周辺表面を先に押圧して、前記側壁の流動を促進させることを特徴とする請求項２２に記載の電子デバイスの製造方法。
24. 前記曲げ工程は、前記金属材料を底面部と屈曲部と先端部を形成するように折り曲げる工程であり、
    前記設置工程は、前記金属材料の底面部に前記ガラス基材の裏面を設置し、前記金属材料の屈曲部を前記貫通孔に挿入し、前記金属材料の先端部が前記ガラス基材の表面側に位置するように設置する工程であり、
    前記接合工程は、前記金属材料の先端部を前記ガラス基材の表面に露出するように接合する工程であることを特徴とする請求項２０〜２３のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
25. 前記接合工程の前に、前記ガラス基材に接合する前記金属材料の表面を酸化させる酸化工程を有することを特徴とする請求項２０〜２４のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。

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