JP2010268013A - Light emitting device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To form a glass sealing part corresponding to a complicated three-dimensional shape on a substrate on which a light emitting element is mounted simply and sufficiently in mass productivity with less damage to be exerted to a surrounding member. <P>SOLUTION: In a light emitting device 30 including the light emitting element 12 having a pair of electrodes, the substrate 11 on which the light emitting element is mounted, a substrate electrode provided on the substrate and electrically connected to the electrode of the light emitting element, and the glass sealing part 16a sealing the light emitting element, wherein the glass sealing part is formed by fusing a sealing material including powder glass or a mixture of the powder glass and other materials supplied to the periphery of the light emitting element on the substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光装置に係り、特にガラス材料を用いて半導体発光素子を封止した構造の発光装置に関するもので、例えば白色発光ダイオードの製造に使用されるものである。   The present invention relates to a light emitting device, and more particularly to a light emitting device having a structure in which a semiconductor light emitting element is sealed using a glass material, and is used, for example, in the manufacture of a white light emitting diode.

従来の発光装置は、リードフレームまたはプリント配線基板などの基板に発光素子が載置され、その発光素子を被覆するように透光性を有する封止体が形成されている。封止体には、通常、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の有機材料が用いられており、発光素子から放出される光が封止体を透過して空気中に放出されることになる。有機材料で発光素子を被覆する場合、有機材料が発光素子や外部からの熱や光により劣化することがあり、有機材料中の成分が、発光素子搭載基板や発光素子の電極などを変質させることもある。これにより発光装置の光学特性、電気特性、信頼性特性の低下を招く場合がある。   In a conventional light emitting device, a light emitting element is placed on a substrate such as a lead frame or a printed wiring board, and a light-transmitting sealing body is formed so as to cover the light emitting element. Usually, an organic material such as an epoxy resin or a silicone resin is used for the sealing body, and light emitted from the light-emitting element passes through the sealing body and is released into the air. When a light-emitting element is covered with an organic material, the organic material may be deteriorated by the light-emitting element or external heat or light, and the components in the organic material may alter the light-emitting element mounting substrate, the light-emitting element electrode, or the like. There is also. As a result, the optical characteristics, electrical characteristics, and reliability characteristics of the light emitting device may be deteriorated.

一方、エポキシ樹脂等の有機材料を低融点ガラスに置き換えたチップ型発光装置が知られている（例えば、特許文献１乃至３参照）。このような低融点ガラスを封止材料に用いた発光装置を製造する際、低融点ガラスを融点以上に加熱して液状で供給する方法は、ガラスが液体から冷却されて固体となる場合に、その膨張率や収縮率の大きさで応力が発生し、クラックが発生したり、配線が切断されたり外れたりする問題があった。また、ガラスが液体から冷却されて固体となる場合に、その膨張率や収縮率の大きさで応力が発生し、クラックが発生したり、配線が切断されたり、発光素子が基板から外れたりする問題があった。また、低融点ガラスは、着色されているので、発光素子から出射された光が低融点ガラスの着色部分で一部吸収され、光の取り出し効率が悪い。   On the other hand, a chip-type light emitting device in which an organic material such as an epoxy resin is replaced with a low melting point glass is known (for example, see Patent Documents 1 to 3). When manufacturing a light-emitting device using such a low-melting glass as a sealing material, the method of heating the low-melting glass to a melting point or higher and supplying it in a liquid state is as follows. There is a problem in that stress is generated due to the magnitude of the expansion rate and contraction rate, cracks occur, and the wiring is cut or disconnected. In addition, when the glass is cooled from a liquid and becomes a solid, stress is generated due to the magnitude of the expansion rate and contraction rate, cracks are generated, wiring is cut, and the light emitting element is detached from the substrate. There was a problem. Further, since the low melting point glass is colored, the light emitted from the light emitting element is partially absorbed by the colored portion of the low melting point glass, and the light extraction efficiency is poor.

他方、特許文献４では、板状の低融点ガラスを固体素子搭載基板に平行にセットし、板状のガラスをホットプレス加工することによってガラス封止部を形成し、耐湿性、透明性、耐熱性に優れた固体素子デバイスを実現する点が提案されている。   On the other hand, in Patent Document 4, a plate-like low-melting glass is set in parallel to a solid element mounting substrate, and a glass-sealed portion is formed by hot-pressing the plate-like glass, so that moisture resistance, transparency, heat resistance The point which implement | achieves the solid-state device excellent in the property is proposed.

しかし、低融点ガラスを固体バルク状態の板材や仮成形固片状態の塊として供給し、加熱プレスによりガラスを軟化させて成形する方式は、発光素子を含む封止部分にワイヤー配線等の変形し易い部材があると、変形してしまい、必要な機能を果たさなくなる問題があった。特に、複雑な三次元形状にガラスを充填させる場合、例えば深い凹部内にガラスを充填させる場合には、軟化したガラス材の変形率が大きくなるので、周辺の部材に大きな応力がかかり、破損したりする問題があった。また、蛍光体を発光素子周辺に配置する場合、蛍光体を分散させたガラスを作成するか、または、封止前に蛍光体を発光素子周辺に配置する必要があった。   However, the method of supplying low-melting glass as a solid bulk plate or temporary molded solid lump and softening the glass with a hot press to form a deformed wire wiring or the like in the sealing part including the light emitting element. If there is an easy member, there is a problem that it deforms and does not perform a necessary function. In particular, when glass is filled into a complicated three-dimensional shape, for example, when glass is filled into a deep recess, the deformation rate of the softened glass material is increased, so that a large stress is applied to the surrounding members, resulting in breakage. There was a problem. Further, when the phosphor is arranged around the light emitting element, it is necessary to prepare a glass in which the phosphor is dispersed or to arrange the phosphor around the light emitting element before sealing.

特開平１１−１７７１２９号公報JP-A-11-177129 特開２００２−２０３９８９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-203989 特開２００４−２００５３１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-200531 特開２００６−８０３１７号公報JP 2006-80317 A

本発明は前記した従来の問題点を解決すべくなされたもので、発光素子が実装されている基板上にガラス封止部を形成する際、複雑な三次元形状に対応したガラス封止部であっても、周辺の部材へ与えるダメージが少ない状態で、簡易に量産性良く形成し得る発光装置の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and when forming a glass sealing portion on a substrate on which a light emitting element is mounted, the glass sealing portion corresponding to a complicated three-dimensional shape is used. Even if it exists, it aims at providing the manufacturing method of the light-emitting device which can be easily formed with sufficient mass productivity in the state which has little damage to the surrounding member.

また、本発明は、発光素子封止用のガラス封止部が複雑な三次元形状であっても、あるいは、発光素子が基板上にフェイスアップ実装されて発光素子の上面電極から基板電極にループ状のワイヤ配線が接続されている場合であっても、周辺の部材へ与えるダメージが少ない状態で実現可能であり、耐熱性、耐光性に優れ、信頼性の高い発光装置を提供することを目的とする。   Further, according to the present invention, even if the glass sealing portion for sealing the light emitting element has a complicated three-dimensional shape, or the light emitting element is mounted face up on the substrate and loops from the upper surface electrode of the light emitting element to the substrate electrode. It is possible to realize a highly reliable light-emitting device that can be realized with little damage to peripheral members even when a wire-like wire is connected, and has excellent heat resistance and light resistance. And

本発明の発光装置の製造方法は、基板上に実装された発光素子がガラスにより封止された発光装置の製造方法であって、前記基板上の発光素子の周辺部に、粉体ガラスあるいはそれと他の材料との混合物からなる封止材料を供給する第１の工程と、前記粉体ガラスのガラス軟化点以上となるように加熱し、プレス成形を行って前記粉体ガラスを融着させて発光素子を封止させる第２の工程と、を具備することを特徴とする。前記加熱は、前記粉体ガラスの融点より低い温度となるように加熱することが好ましい。   A method of manufacturing a light emitting device according to the present invention is a method of manufacturing a light emitting device in which a light emitting element mounted on a substrate is sealed with glass. A first step of supplying a sealing material composed of a mixture with another material, and heating so as to be equal to or higher than the glass softening point of the powder glass, and press forming to fuse the powder glass. And a second step of sealing the light emitting element. The heating is preferably performed so that the temperature is lower than the melting point of the powder glass.

本発明の発光装置の製造方法は、上面に発光素子が実装された基板を下金型内にセットするとともに、前記基板上に封止対象であるチップ実装部分に対応して窓部が開けられた形状の中子を載置する工程と、前記中子の窓部内に、粉体ガラスあるいはそれと他の材料との混合物からなる封止材料を供給する工程と、前記封止材料を前記粉体ガラスのガラス転移温度以上で、かつ、前記粉体ガラスの融点より低い温度となるように加熱して前記粉体ガラスを融着させ、上金型を用いて前記封止材料を加圧してガラス封止部を形成する工程と、前記封止材料を冷却する工程と、前記中子およびガラス封止済み基板を下金型から取り外した後、所望の切断位置でガラス封止部および基板のダイシングを行い、所望の発光装置に分割する工程と、を具備する。   In the method for manufacturing a light emitting device of the present invention, a substrate having a light emitting element mounted on an upper surface is set in a lower mold, and a window portion is opened on the substrate corresponding to a chip mounting portion to be sealed. A step of placing a core having a different shape, a step of supplying a sealing material made of powder glass or a mixture of the same and other materials into the window of the core, and the sealing material as the powder The glass is heated to a temperature not lower than the glass transition temperature of the glass and lower than the melting point of the powder glass to melt the powder glass, and the sealing material is pressed using an upper mold to form glass. The step of forming a sealing portion, the step of cooling the sealing material, and the dicing of the glass sealing portion and the substrate at a desired cutting position after removing the core and the glass-sealed substrate from the lower mold And dividing into desired light emitting devices. To.

本発明の発光装置の製造方法は、上面に発光素子が実装された基板を下金型内にセットする工程と、前記下金型内に、粉体ガラスあるいはそれと他の材料との混合物からなる封止材料を供給する工程と、前記封止材料を前記粉体ガラスのガラス転移温度以上で、かつ、前記粉体ガラスの融点より低い温度となるように加熱して前記粉体ガラスを融着させ、上金型を用いて前記封止材料を加圧してガラス封止部を形成する工程と、前記ガラス封止部を冷却する工程と、前記ガラス封止済み基板を下金型から取り外した後、所望の切断位置でガラス封止部および基板のダイシングを行い、所望の発光装置に分割する工程と、を具備する。   The method for manufacturing a light emitting device of the present invention comprises a step of setting a substrate having a light emitting element mounted on the upper surface thereof in a lower mold, and a powder glass or a mixture of the same and other materials in the lower mold. Supplying the sealing material; and fusing the powder glass by heating the sealing material to a temperature not lower than the glass transition temperature of the powder glass and lower than the melting point of the powder glass. And the step of pressurizing the sealing material using an upper die to form a glass sealing portion, the step of cooling the glass sealing portion, and the glass-sealed substrate removed from the lower die Thereafter, the glass sealing portion and the substrate are diced at a desired cutting position, and divided into desired light emitting devices.

本発明方法で使用する粉体ガラスは、ＳｉＯ2 、ＢａＯ、ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｐ2 Ｏ5 、ＰｂＯ、Ｂ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｓｂ2 Ｏ5 、ＣａＯ、Ｌｉ2 Ｏ、ＷＯ3 、Ｇｄ2 Ｏ3 、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 、ＳｒＯ、ＭｇＯ、Ｌａ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 、ＡｇＯ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＡｌＦ3 、ＭｇＦ2 、ＣａＦ2 、ＳｒＦ2 、ＢａＦ2 、ＹＦ3 、ＬａＦ3 、ＳｎＦ2 、ＺｎＦ2 のいずれかを含み、ガラス転移温度Ｔｇが２００℃〜６００℃、軟化点／屈伏点が２５０℃〜７００℃、かつ、融点が２００℃〜８００℃であり、線膨張係数が３〜１５ppm 、平均粒径が１０ｎｍ〜２００μｍである。 Powder glass used in the method of the present invention, SiO 2, BaO, TiO 2 , Al 2 O 3, P 2 O 5, PbO, B 2 O 3, ZnO, Nb 2 O 5, Na 2 O, K 2 O , Sb 2 O 5 , CaO, Li 2 O, WO 3 , Gd 2 O 3 , Bi 2 O 3 , ZrO 2 , SrO, MgO, La 2 O 3 , Y 2 O 3 , AgO, LiF, NaF, KF, Including any of AlF 3 , MgF 2 , CaF 2 , SrF 2 , BaF 2 , YF 3 , LaF 3 , SnF 2 , ZnF 2 , glass transition temperature Tg is 200 ° C. to 600 ° C., softening point / bending point is 250 The melting point is 200 ° C. to 800 ° C., the linear expansion coefficient is 3 to 15 ppm, and the average particle size is 10 nm to 200 μm.

本発明の発光装置は、一対の電極を有する発光素子と、前記発光素子が搭載される基板と、前記基板に設けられ、前記発光素子の電極に電気的に接続される基板電極と、前記発光素子を封止したガラス封止部と、を有する発光装置であって、前記ガラス封止部は、前記基板上で前記発光素子の周辺部に供給された粉体ガラスあるいはそれと他の材料との混合物からなる封止材料が融着されてなることを特徴とする。   The light emitting device of the present invention includes a light emitting element having a pair of electrodes, a substrate on which the light emitting element is mounted, a substrate electrode provided on the substrate and electrically connected to an electrode of the light emitting element, and the light emitting device. A glass sealing part that seals the element, wherein the glass sealing part is made of powdered glass supplied to the peripheral part of the light emitting element on the substrate, or other material A sealing material made of a mixture is fused.

本発明で使用する粉体ガラスは、ＳｉＯ2 、ＢａＯ、ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｐ2 Ｏ5 、ＰｂＯ、Ｂ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｓｂ2 Ｏ5 、ＣａＯ、Ｌｉ2 Ｏ、ＷＯ3 、Ｇｄ2 Ｏ3 、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 、ＳｒＯ、ＭｇＯ、Ｌａ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 、ＡｇＯ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＡｌＦ3 、ＭｇＦ2 、ＣａＦ2 、ＳｒＦ2 、ＢａＦ2 、ＹＦ3 、ＬａＦ3 、ＳｎＦ2 、ＺｎＦ2 のいずれかを含む。前記粉体ガラスと他の材料との混合物は、粉体ガラスと粉体フィラーの混合物、あるいは、粉体ガラスと粉末状蛍光体の混合物、粉体ガラスと粉末状蛍光体と粉体フィラーの混合物である。 The powder glass used in the present invention includes SiO 2 , BaO, TiO 2 , Al 2 O 3 , P 2 O 5 , PbO, B 2 O 3 , ZnO, Nb 2 O 5 , Na 2 O, K 2 O, sb 2 O 5, CaO, Li 2 O, WO 3, Gd 2 O 3, Bi 2 O 3, ZrO 2, SrO, MgO, La 2 O 3, Y 2 O 3, AgO, LiF, NaF, KF, AlF 3 , MgF 2 , CaF 2 , SrF 2 , BaF 2 , YF 3 , LaF 3 , SnF 2 , ZnF 2 are included. The mixture of powder glass and other materials is a mixture of powder glass and powder filler, or a mixture of powder glass and powdered phosphor, a mixture of powder glass, powdered phosphor and powder filler. It is.

本発明の発光装置の製造方法によれば、発光素子が実装されている基板上にガラス封止部を形成する際、複雑な三次元形状に対応したガラス封止部であっても、洩れなく封止材料を充填させることが可能となり、ガラス封止部を簡易に量産性良く形成することが可能になる。この際、封止材料を粉体で供給するので、加熱プレス時の成形圧力を低く設定でき、周辺の部材へ与えるダメージを少なくすることができる。また、粉体ガラスの融点より低い温度となるように加熱することにより、粉体ガラスは液状にならず、ガラス封止部の膨張率を問題とすることなくガラス封止部を基板に容易に固定することができる。   According to the method for manufacturing a light emitting device of the present invention, when a glass sealing portion is formed on a substrate on which a light emitting element is mounted, even a glass sealing portion corresponding to a complicated three-dimensional shape does not leak. The sealing material can be filled, and the glass sealing portion can be easily formed with high productivity. At this time, since the sealing material is supplied as powder, the molding pressure at the time of hot pressing can be set low, and damage to peripheral members can be reduced. In addition, by heating to a temperature lower than the melting point of the powder glass, the powder glass does not become liquid, and the glass sealing portion can be easily attached to the substrate without causing a problem of the expansion rate of the glass sealing portion. Can be fixed.

また、本発明の発光装置の製造方法によれば、一般的に熱膨張率の大きい低融点ガラスの粉体ガラスを用いたとしても、封止材料に粉体フィラーを混入することによってバルクとしての膨張率を低減でき、封止体中、封止体と被封止物界面のクラック抑制と応力を低減することができ、厳しい環境条件下での使用に耐え得る発光装置を実現できる。   Further, according to the method for manufacturing a light emitting device of the present invention, even when powder glass of a low melting point glass generally having a large coefficient of thermal expansion is used, by mixing powder filler into the sealing material, The expansion coefficient can be reduced, crack suppression and stress at the interface between the sealed body and the sealed object in the sealed body can be reduced, and a light-emitting device that can withstand use under severe environmental conditions can be realized.

また、本発明の発光装置の製造方法によれば、封止材料に粉末状態の蛍光体を混合することにより、封止材料中に蛍光体を容易に供給することができ、封止材料中の蛍光体の比率を容易に調整することができる。この際、発光素子として青色発光素子、蛍光体としてＹＡＧ蛍光体を用いることにより、白色発光装置を安価に実現することができる。   Moreover, according to the manufacturing method of the light emitting device of the present invention, the phosphor can be easily supplied into the sealing material by mixing the phosphor in the powder state with the sealing material. The ratio of the phosphor can be easily adjusted. At this time, a white light emitting device can be realized at low cost by using a blue light emitting element as a light emitting element and a YAG phosphor as a phosphor.

また、本発明の発光装置の製造方法によれば、ガラス封止部に例えばレンズ状の所望の形状を転写させることができる。また、本発明の発光装置の製造方法によれば、二層構造のガラス封止部を実現することができ、さらに、このガラス封止部に所望の形状を転写させることができる。   Moreover, according to the manufacturing method of the light-emitting device of this invention, a lens-like desired shape can be transcribe | transferred to a glass sealing part, for example. Moreover, according to the manufacturing method of the light-emitting device of this invention, the glass sealing part of a 2 layer structure can be implement | achieved, Furthermore, a desired shape can be transcribe | transferred to this glass sealing part.

本発明の発光装置によれば、発光素子封止用のガラス封止部が複雑な三次元形状であっても、あるいは、発光素子が基板上にフェイスアップ実装されて発光素子の上面電極から基板電極にループ状のワイヤ配線が接続されている場合であっても、周辺の部材へ与えるダメージが少ない状態で実現可能であり、耐熱性、耐光性、信頼性を高めることができる。   According to the light-emitting device of the present invention, even if the glass sealing portion for sealing the light-emitting element has a complicated three-dimensional shape, or the light-emitting element is mounted face-up on the substrate, and the substrate from the upper electrode of the light-emitting element Even when a loop-shaped wire wiring is connected to the electrode, it can be realized with little damage to peripheral members, and heat resistance, light resistance, and reliability can be improved.

また、本発明の発光装置によれば、ガラス封止部にフィラーを混入することによってバルクとしての膨張率を低減させることができる。また、本発明の発光装置によれば、ガラス封止部に蛍光体を混入させることによって、蛍光体を発光素子周辺に配置し、光の取り出し効率を高めることが容易になる。この際、発光素子として青色発光素子、蛍光体としてＹＡＧ蛍光体を用いることにより、白色発光装置を安価に実現することができる。   Moreover, according to the light-emitting device of this invention, the expansion coefficient as a bulk can be reduced by mixing a filler in a glass sealing part. Further, according to the light emitting device of the present invention, it is easy to arrange the phosphor around the light emitting element and increase the light extraction efficiency by mixing the phosphor in the glass sealing portion. At this time, a white light emitting device can be realized at low cost by using a blue light emitting element as a light emitting element and a YAG phosphor as a phosphor.

また、本発明の発光装置によれば、発光素子を基板上にフェイスダウン実装した構造に適用した場合に、発光素子と前記基板との間の間隙部に封止材料を存在させることができる。また、本発明の発光装置によれば、発光素子を基板上にフェイスアップ実装し、発光素子の上面電極から基板電極にループ状のワイヤ配線を接続した構造にも適用することができる。   Further, according to the light emitting device of the present invention, when applied to a structure in which the light emitting element is mounted face down on the substrate, the sealing material can be present in the gap between the light emitting element and the substrate. The light-emitting device of the present invention can also be applied to a structure in which a light-emitting element is mounted face-up on a substrate and loop-shaped wire wiring is connected from the upper surface electrode of the light-emitting element to the substrate electrode.

本発明の発光装置の製造方法の第１の実施形態に係る工程の一部を示す側断面図。FIG. 3 is a side sectional view showing a part of the process according to the first embodiment of the method for manufacturing a light emitting device of the present invention. 図１に示した工程に続く工程を示す側断面図。FIG. 2 is a side sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 1. 図２に示した工程に続く工程を示す側断面図。FIG. 3 is a side sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 2. 本発明に係る発光装置であって発光素子が基板上にフェイスダウン実装された場合の複数例を示す側断面図。FIG. 6 is a side cross-sectional view illustrating a plurality of examples when the light emitting device is mounted face down on the substrate in the light emitting device according to the present invention. 本発明に係る発光装置であって発光素子が基板上にフェイスアップ実装された場合の複数例を示す側断面図。FIG. 4 is a side cross-sectional view illustrating a plurality of examples when the light emitting element is mounted face up on a substrate in the light emitting device according to the present invention.

以下、図面を参照して本発明の実施形態および実施例を説明する。この説明に際して、全図にわたり共通する部分には共通する参照符号を付す。但し、本発明は、この実施形態および実施例に限定されない。   Hereinafter, embodiments and examples of the present invention will be described with reference to the drawings. In this description, common parts are denoted by common reference numerals throughout the drawings. However, the present invention is not limited to this embodiment and example.

＜第１の実施形態＞
図１（ａ）乃至図３（ｄ）は、本発明の発光装置の製造方法の第１の実施形態について工程順に概要を示す側断面図である。図４（ａ）乃至（ｊ）あるいは図５（ａ）乃至（ｊ）は、本発明に係る実施形態の製造工程を経て個々に分割して得られた発光装置の複数例を概略的に示す断面図である。ここで、図４（ａ）乃至（ｊ）はチップ状の発光素子（ＬＥＤ）が基板上にフェイスダウン実装されたもの、図５（ａ）乃至（ｊ）はＬＥＤが基板上にフェイスアップ実装されたものを示している。なお、図示の便宜上、基板に形成されている基板電極の一部は図示を省略している。 <First Embodiment>
FIG. 1A to FIG. 3D are side sectional views schematically showing the first embodiment of the light emitting device manufacturing method of the present invention in the order of steps. 4 (a) to 4 (j) or 5 (a) to 5 (j) schematically show a plurality of examples of light-emitting devices obtained by individual division through the manufacturing process of the embodiment according to the present invention. It is sectional drawing. Here, FIGS. 4A to 4J show a chip-like light emitting element (LED) mounted face-down on a substrate, and FIGS. 5A to 5J show an LED mounted face-up on a substrate. Shows what has been done. For convenience of illustration, illustration of a part of the substrate electrode formed on the substrate is omitted.

（第１の実施形態に係る製造方法）
まず、図１（ａ）に示すように、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）あるいは窒化アルミ（ＡｌＮ）等を用いた基板１１上にＬＥＤ１２が例えば行列状の配置で複数個実装された実装済み基板１０を形成する。この際、各ＬＥＤは、例えばチップの同一面側に正負一対の電極を有し、基板上にフェイスダウン実装またはフェイスアップ実装されている。 (Manufacturing method according to the first embodiment)
First, as shown in FIG. 1A, a mounted substrate 10 in which a plurality of LEDs 12 are mounted in, for example, a matrix arrangement on a substrate 11 made of alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), or the like. Form. At this time, each LED has, for example, a pair of positive and negative electrodes on the same surface side of the chip, and is mounted face-down or face-up on the substrate.

この実装済み基板上の各ＬＥＤは一括してガラス封止される対象となるもので、図１（ｂ）に示すように、実装済み基板１０を下金型１３内の底面上にセットした後、図１（ｃ）に示すように、中子１４を下金型１３内にセットする。この中子１４は、封止対象であるチップ実装部分に対応して窓部１５が開けられた形状を有する。   Each LED on the mounted substrate is a target to be glass-sealed in a lump. After the mounted substrate 10 is set on the bottom surface in the lower mold 13 as shown in FIG. The core 14 is set in the lower mold 13 as shown in FIG. The core 14 has a shape in which a window portion 15 is opened corresponding to a chip mounting portion to be sealed.

一方、所定の性質を有する粉体ガラスを主成分とする封止材料を準備する。この粉体ガラスの熱特性は、ガラス転移温度Ｔｇが２００℃〜６００℃、軟化点／屈伏点が２５０℃〜７００℃、かつ、融点が２００℃〜８００℃であり、線膨張係数が３〜１５ppm であり、平均粒径が１０ｎｍ〜２００μｍである。上記粉体ガラスは、ＳｉＯ2 、ＢａＯ、ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｐ2 Ｏ5 、ＰｂＯ、Ｂ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｓｂ2 Ｏ5 、ＣａＯ、Ｌｉ2 Ｏ、ＷＯ3 、Ｇｄ2 Ｏ3 、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 、ＳｒＯ、ＭｇＯ、Ｌａ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 、ＡｇＯ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＡｌＦ3 、ＭｇＦ2 、ＣａＦ2 、ＳｒＦ2 、ＢａＦ2 、ＹＦ3 、ＬａＦ3 、ＳｎＦ2 、ＺｎＦ2 のいずれかを含む。粉体ガラスの組成の具体例は後述する。 On the other hand, a sealing material containing powder glass having a predetermined property as a main component is prepared. The thermal characteristics of this powder glass are that the glass transition temperature Tg is 200 ° C. to 600 ° C., the softening point / bending point is 250 ° C. to 700 ° C., the melting point is 200 ° C. to 800 ° C., and the linear expansion coefficient is 3 to 3. 15 ppm and the average particle size is 10 nm to 200 μm. The powder glass, SiO 2, BaO, TiO 2 , Al 2 O 3, P 2 O 5, PbO, B 2 O 3, ZnO, Nb 2 O 5, Na 2 O, K 2 O, Sb 2 O 5 , CaO, Li 2 O, WO 3 , Gd 2 O 3 , Bi 2 O 3 , ZrO 2 , SrO, MgO, La 2 O 3 , Y 2 O 3 , AgO, LiF, NaF, KF, AlF 3 , MgF 2 , CaF 2 , SrF 2 , BaF 2 , YF 3 , LaF 3 , SnF 2 , or ZnF 2 . Specific examples of the composition of the powder glass will be described later.

実際に使用する封止材料として、粉体ガラスのみに限らず、粉末状蛍光体または粉体フィラーまたはその両方を粉体ガラスに混合してもよい。即ち、粉体ガラスに粉体フィラーを混合して分散させた混合物、あるいは、粉体ガラスに粉末状蛍光体を混合して分散させた混合物、あるいは、粉体ガラスに粉末状蛍光体と粉体フィラーを混合して分散させた混合物を用いてもよい。   The sealing material actually used is not limited to powder glass, and powdered phosphor and / or powder filler may be mixed with powder glass. That is, a mixture in which powder filler is mixed and dispersed in powder glass, a mixture in which powdered phosphor is mixed and dispersed in powder glass, or a powdered phosphor and powder in powder glass You may use the mixture which mixed and disperse | distributed the filler.

ここで、粉末状蛍光体は、粉体ガラスと同様に平均粒径が１０ｎｍ〜２００μｍのものであり、例えばＹＡＧあるいは窒化物蛍光体である。また、粉末フィラーは、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、ＺｒＯ2 、ＴａＯ2 のいずれかであり、平均粒径が５ｎｍ〜１００μｍのものである。 Here, the powdery phosphor has an average particle diameter of 10 nm to 200 μm, like powder glass, and is, for example, YAG or nitride phosphor. Also, the powder filler, SiO 2, TiO 2, Al 2 O 3, ZnO, is any of ZrO 2, TaO 2, the average particle size of from 5Nm～100myuemu.

次に、図１（ｄ）に示すように、中子１４の窓部１５内に、例えば粉末状蛍光体が混合された封止材料１６を供給してＬＥＤ１２の周辺部に十分に充填する。   Next, as shown in FIG. 1D, for example, a sealing material 16 mixed with powdered phosphor is supplied into the window portion 15 of the core 14 to sufficiently fill the peripheral portion of the LED 12.

次に、図２（ａ）に示すように、封止材料に対して加熱とプレス成形を行い、粉体ガラスを融着させてガラス封止部１６ａを形成する。この際、例えば石英チャンバー内に下金型１３および上金型１７を配設し、石英チャンバーの周囲に配設したヒーターの温度を調節することによって、粉体ガラスの軟化温度以上となるように加熱し、上金型１７により加圧成形（加熱圧縮成形あるいは真空加熱圧縮成形）してガラス封止部１６ａを形成する。このガラス封止部１６ａは、軟化状態の時に基板に押圧されており、冷却により固化すると、基板に固定される。   Next, as shown in FIG. 2A, the sealing material is heated and press-molded, and the glass powder is fused to form the glass sealing portion 16a. At this time, for example, the lower mold 13 and the upper mold 17 are disposed in the quartz chamber, and the temperature of the heater disposed around the quartz chamber is adjusted so that the temperature becomes equal to or higher than the softening temperature of the powder glass. It heats and press-molds (heat compression molding or vacuum heat compression molding) with the upper metal mold | die 17, and the glass sealing part 16a is formed. The glass sealing portion 16a is pressed against the substrate when in a softened state, and is fixed to the substrate when solidified by cooling.

このように粉体ガラスをガラス転移温度以上に加熱することで、下金型内の粉体ガラスが軟化状態になり、また、粉体ガラスが融点よりも低い温度に保持されているので液状になっておらず、ガラス封止部の膨張率を問題とすることなくガラス封止部と基板との固定を容易に行うことができる。   By heating the powder glass above the glass transition temperature in this way, the powder glass in the lower mold becomes softened, and the powder glass is held at a temperature lower than the melting point, so that it becomes liquid. The glass sealing part and the substrate can be easily fixed without causing a problem with the expansion rate of the glass sealing part.

なお、ガラス封止部１６ａの表面は、図４（ａ）あるいは図５（ａ）に示すような平面に限らず、球面レンズ、非球面レンズ、フレネルレンズ、凸レンズ、凹レンズ、ナローレンズ、ワイドレンズ等の任意の形状を持たせることができる。そのためには、上金型１７の内面に、所望の三次元または二次元形状の型枠を持たせておき、例えば図４（ｂ）あるいは図５（ｂ）に示すように、上金型内面の型枠の形状をガラス封止部１６ａに転写させることができる。   The surface of the glass sealing portion 16a is not limited to a flat surface as shown in FIG. 4A or FIG. 5A, but a spherical lens, an aspherical lens, a Fresnel lens, a convex lens, a concave lens, a narrow lens, or a wide lens. Any shape such as can be provided. For this purpose, the inner surface of the upper mold 17 is provided with a desired three-dimensional or two-dimensional formwork, for example, as shown in FIG. 4B or FIG. The shape of the mold can be transferred to the glass sealing portion 16a.

次に、図２（ｂ）に示すように、中子１４を取り外した後、ガラス封止部１６ａの外側を再び封止（アウターモールド）して二層構造のガラス封止部を形成するために、図２（ｃ）に示すように、引き続き、粉体ガラスからなる封止材料１８を下金型１３内に供給する。そして、図３（ａ）に示すように、上金型１９を用い、下金型１３内の封止材料１８に対して前述したような加熱プレスを行って外側のガラス封止部１８ａを形成する。この際、上金型１９の内面に任意の三次元または二次元形状を持たせ、例えば図４（ｂ）あるいは図５（ｂ）に示すように、外側のガラス封止部１８ａに上金型内面の形状を転写させることができる。   Next, as shown in FIG. 2B, after the core 14 is removed, the outside of the glass sealing portion 16a is sealed again (outer mold) to form a two-layer glass sealing portion. In addition, as shown in FIG. 2C, the sealing material 18 made of powder glass is continuously supplied into the lower mold 13. Then, as shown in FIG. 3A, the upper glass 19 is used, and the outer glass sealing portion 18a is formed by performing the heat press as described above on the sealing material 18 in the lower mold 13. To do. At this time, an arbitrary three-dimensional or two-dimensional shape is given to the inner surface of the upper mold 19, and the upper mold is placed on the outer glass sealing portion 18a as shown in FIG. 4B or FIG. 5B, for example. The shape of the inner surface can be transferred.

前記したように加熱プレスを行った後、ガラス封止部１８ａを冷却する。この際、上金型と下金型とにより封止材料および基板を押圧した状態で冷却を行っても良いが、封止材料が半固化された状態で下金型若しくは上金型を取り外し、冷却を行うことも可能である。また、加熱と冷却を１段階で行うことも可能であるが、数段階に分けて加熱を行い、数段階に分けて冷却を行うことが好ましい。これにより、封止材料を冷却する際の割れを防止することができるからである。   After performing the heat press as described above, the glass sealing portion 18a is cooled. At this time, cooling may be performed in a state where the sealing material and the substrate are pressed by the upper die and the lower die, but the lower die or the upper die is removed in a state where the sealing material is semi-solidified, Cooling can also be performed. In addition, although heating and cooling can be performed in one stage, it is preferable to perform heating in several stages and perform cooling in several stages. This is because it is possible to prevent cracking when cooling the sealing material.

次に、図３（ｂ）に示すように下金型１３からガラス封止済み基板２０を取り出した後、必要に応じて、図３（ｃ）に示すように所望の切断位置でガラス封止部および基板１１のダイシングを行い、複数の発光装置に分割する。この際、ＬＥＤを避けたダイシングライン部でガラス封止済み基板２０をダイシング・ブレード２１により切断し、例えば図３（ｄ）に示すように、ＬＥＤを１個単位の固片に分割した発光装置３０、あるいは、実装済み基板上のＬＥＤ配列の各列間で基板を切断し、ＬＥＤを複数個単位のモジュールに分割した発光装置を得るようにしてもよい。この際、ダイシング・ブレード２１を用いることなく、基板に予めスナップラインを形成しておき、応力を加えてスナップラインのブレーキングにより分割してもよい。あるいは、ダイシング・ブレード２１を用いて部分的に切断した後、スナップラインのブレーキングにより分割してもよい。この後、必要に応じて、ガラス封止部１８ａの側面および／または上面を研磨し、凹凸のない平坦面に形成することもできる。   Next, after removing the glass-sealed substrate 20 from the lower mold 13 as shown in FIG. 3 (b), if necessary, the glass sealing is performed at a desired cutting position as shown in FIG. 3 (c). The substrate and the substrate 11 are diced and divided into a plurality of light emitting devices. At this time, the glass-sealed substrate 20 is cut by a dicing blade 21 at a dicing line portion avoiding the LEDs, and the LEDs are divided into individual pieces as shown in FIG. 3D, for example. Alternatively, the substrate may be cut between each row of the LED array on the mounted substrate 30 to obtain a light emitting device in which the LEDs are divided into a plurality of units of modules. At this time, without using the dicing blade 21, a snap line may be formed in advance on the substrate, and stress may be applied to divide by snap line braking. Or after cutting partially using the dicing blade 21, you may divide | segment by the braking of a snap line. Thereafter, if necessary, the side surface and / or the upper surface of the glass sealing portion 18a can be polished to form a flat surface without unevenness.

上記した第１実施形態による発光装置の製造方法によれば、発光素子が実装されている基板上に複雑な三次元形状に対応したガラス封止部を形成する場合であっても、粉体ガラスを主成分とする封止材料を粉体状態で供給し、洩れなく封止材料を充填させることが可能となる。そして、加熱プレスを行うことにより、複雑な形状に対応したガラス封止部を簡易に、かつ、量産性良く形成することが可能になる。   According to the manufacturing method of the light emitting device according to the first embodiment described above, even when the glass sealing portion corresponding to a complicated three-dimensional shape is formed on the substrate on which the light emitting element is mounted, the powder glass It is possible to supply a sealing material containing as a main component in a powder state and fill the sealing material without leakage. And it becomes possible to form the glass sealing part corresponding to a complicated shape easily and with sufficient mass productivity by performing a heat press.

この際、発光素子が基板上にフェイスダウン実装されている場合には、発光素子と基板との間の間隙部に封止材料が入り込んだ状態になる。このように間隙部に存在している封止材料により、発光素子から基板への放熱効果が向上し、また、封止材料と基板との接着効果も向上し、また、間隙部に空気層が存在している場合よりも発光素子から基板方向への光の取り出し効率も向上する。特に、ガラス基板を用いた場合に基板方向への光の取り出し効率は大きく向上する。   At this time, when the light-emitting element is mounted face-down on the substrate, the sealing material enters the gap between the light-emitting element and the substrate. Thus, the sealing material present in the gap improves the heat dissipation effect from the light emitting element to the substrate, improves the bonding effect between the sealing material and the substrate, and has an air layer in the gap. The light extraction efficiency from the light emitting element toward the substrate is also improved as compared with the case where it exists. In particular, when a glass substrate is used, the light extraction efficiency toward the substrate is greatly improved.

また、封止材料を粉体で供給して加熱プレスを行うので、成形圧力を低く設定でき、周辺の部材（例えば発光素子と基板電極とを接続するボンディングワイヤーなど）へ与えるダメージを少なくすることができる。また、一般的に熱膨張率の大きい低融点ガラスの粉体ガラスを用いたとしても、封止材料に粉体フィラーを混入することによってバルクとしての膨張率を低減でき、封止体中、封止体と被封止物界面のクラック抑制と応力を低減することができ、厳しい環境条件下での使用に耐え得る発光装置を実現できる。   In addition, since the sealing material is supplied in powder form and heated and pressed, the molding pressure can be set low, and damage to peripheral members (for example, bonding wires connecting the light emitting element and the substrate electrode) is reduced. Can do. Further, even when powder glass of low melting point glass having a large thermal expansion coefficient is generally used, the bulk expansion coefficient can be reduced by mixing a powder filler into the sealing material. It is possible to suppress cracking and stress at the interface between the stationary body and the object to be sealed, and to realize a light emitting device that can withstand use under severe environmental conditions.

また、封止材料に粉末状態の蛍光体を混合することにより、封止材料中に蛍光体を容易に供給することができ、封止材料中の蛍光体の比率を容易に調整することができる。この際、発光素子として青色発光素子を用い、粉体ガラスに例えば粉末状のＹＡＧ（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ系（Ｙの一部をＧｄ等、Ａｌの一部をＧａ等で置換してもよい。））蛍光体を混合することで、白色系に発光する発光装置を安価に量産性よく実現することができる。 Further, by mixing the phosphor in powder form with the sealing material, the phosphor can be easily supplied into the sealing material, and the ratio of the phosphor in the sealing material can be easily adjusted. . At this time, a blue light-emitting element is used as the light-emitting element, and powdered YAG (Y 3 Al 5 O 12 : Ce system (a part of Y is replaced with Gd or the like and a part of Al is replaced with Ga or the like) on the powder glass )) By mixing phosphors, a light emitting device that emits white light can be realized at low cost and with high productivity.

封止材料は、粉体ガラスのほか、粉末状蛍光体、粉体フィラーに限らず、顔料、光拡散部材、セラミックス粉の少なくともいずれか１つを含有することにより、用途に応じた発光装置を提供することができる。即ち、光拡散部材を粉体ガラスに混合することにより色むらの少ない均一に発光する発光装置を提供することができる。また、発光素子の近傍に蛍光物質等を配置することができるので、蛍光物質が少量で済み、経済的である。また、封止材料を溶融して固着するので、蛍光物質等の分散性を高めることができる。   In addition to powder glass, the sealing material is not limited to powdered phosphors and powder fillers, and contains at least one of a pigment, a light diffusing member, and ceramic powder. Can be provided. That is, it is possible to provide a light emitting device that uniformly emits light with little color unevenness by mixing the light diffusing member with powder glass. In addition, since a fluorescent material or the like can be disposed in the vicinity of the light emitting element, a small amount of the fluorescent material is required, which is economical. Moreover, since the sealing material is melted and fixed, the dispersibility of the fluorescent substance or the like can be improved.

なお、前記した最初のガラス封止工程によって形成したガラス封止部の外側を再び封止する際、封止材料として、粉体ガラスのみに限らず、粉体ガラスと粉末フィラーとの混合物などを用いてもよい。また、再び封止する際、例えば封止部分が浅い場合には、板状のガラスを用いてもよい。また、最初のガラス封止工程によって従来の樹脂封止部よりも高い信頼性を有する封止部が得られるので、外側のガラス封止部を形成する際、場合によっては、エポキシ樹脂やシリコ−ン樹脂などの有機材料を用い、それを硬化させて外側の封止部を形成することも可能である。   When sealing the outside of the glass sealing portion formed by the first glass sealing step described above, the sealing material is not limited to powder glass, but a mixture of powder glass and powder filler, etc. It may be used. Further, when sealing again, for example, when the sealing portion is shallow, plate-like glass may be used. Moreover, since the sealing part which has higher reliability than the conventional resin sealing part is obtained by the first glass sealing process, when forming an outer glass sealing part, depending on the case, an epoxy resin or a silicone- It is also possible to form an outer sealing portion by using an organic material such as a silicone resin and curing it.

さらに、ＬＥＤをガラス封止部により直接に被覆することに代えて、ＬＥＤを被覆部材（図示せず）で被覆した後にガラス封止部により被覆することにより、ＬＥＤを熱や埃等から保護することができる。この場合、被覆部材は粉末状の蛍光物質、セラミックス粉などを用いることができる。また、所定の液体、ゾル、ゲルなどに蛍光物質等を混合しておくこともできる。例えば被覆部材に粉末状の蛍光物質を用いる場合、水や有機溶剤に混合した蛍光物質をＬＥＤの周囲に固着させることができる。粉体ガラスを軟化させるために温度を上げると、水や有機溶剤が揮発する。このようにすれば、ＬＥＤは、直接的にガラス封止部に被覆されておらず、被覆部材を介してガラス封止部に被覆されているので、蛍光物質の使用量を少なくすることができ、配向特性を向上することができる。なお、被覆部材は、ＬＥＤを被覆するだけでなく、基板電極も被覆することができ、発光素子の周囲に容易に配置することができる。   Further, instead of directly covering the LED with the glass sealing portion, the LED is covered with a covering member (not shown) and then covered with the glass sealing portion, thereby protecting the LED from heat, dust and the like. be able to. In this case, a powdery fluorescent material, ceramic powder, or the like can be used for the covering member. Moreover, a fluorescent substance etc. can also be mixed with predetermined liquid, sol, gel, etc. For example, when a powdery fluorescent material is used for the covering member, a fluorescent material mixed with water or an organic solvent can be fixed around the LED. When the temperature is raised to soften the powder glass, water and organic solvents are volatilized. In this way, since the LED is not directly covered with the glass sealing portion and is covered with the glass sealing portion via the covering member, the amount of the fluorescent material used can be reduced. , Orientation characteristics can be improved. Note that the covering member can cover not only the LED but also the substrate electrode, and can be easily disposed around the light emitting element.

さらに、ガラス封止部の外表面に被膜が固着されていることが好ましい。これによりガラス封止部の変色を低減し、また、被膜に所定の機能を持たせることもできる。例えば、所定の波長の光を吸収し、特定の波長の光を外部に放出するフィルター作用を有する被膜などである。また、ガラス封止部の表面にガラスレンズあるいは樹脂レンズを貼り付けることによって形成してもよい。   Furthermore, it is preferable that the film is fixed to the outer surface of the glass sealing portion. Thereby, discoloration of the glass sealing portion can be reduced, and the coating film can have a predetermined function. For example, a film having a filter function that absorbs light of a predetermined wavelength and emits light of a specific wavelength to the outside. Moreover, you may form by sticking a glass lens or a resin lens on the surface of a glass sealing part.

（第１の実施形態に係る発光装置）
図４（ａ）、（ｂ）あるいは図５（ａ）、（ｂ）に示す発光装置は、主として、ＬＥＤ１２、基板１１、基板電極１１ａ、二層構造のガラス封止部１６ａ，１８ａから構成される。即ち、例えば同一面側に正負一対の電極（ｐ側電極、ｎ側電極）を有するＬＥＤ１２と、このＬＥＤ１２が上面に搭載された基板１１と、この基板１１に設けられ、ＬＥＤ１２の電極に電気的に接続される基板電極１１ａと、ＬＥＤ１２を直接に封止したガラス封止部１６ａとを有する。 (Light Emitting Device According to First Embodiment)
The light emitting device shown in FIGS. 4 (a), 4 (b) or 5 (a), 5 (b) is mainly composed of an LED 12, a substrate 11, a substrate electrode 11a, and two-layer glass sealing portions 16a, 18a. The That is, for example, an LED 12 having a pair of positive and negative electrodes (p-side electrode and n-side electrode) on the same surface side, a substrate 11 on which the LED 12 is mounted on the upper surface, and an electrode 12 provided on the substrate 11 And a glass sealing portion 16a that directly seals the LED 12.

図４（ａ）、（ｂ）に示すようにフェイスダウン実装された発光装置は、所定の形状を有する基板１１の上面に所定の基板電極が設けられており、ＬＥＤ１２の一対の電極がそれぞれＡｕバンプ４１または半田ボールを介して基板電極１１ａに接合（フリップチップ接続）するように実装される。なお、フェイスダウン実装に際して、上記例に限らず、配線基板上のパターン配線部とＬＥＤのパッド電極との間が半田を用いて超音波接合された構造、金、銀、パラジウム、ロジウム等の導電性ペースト、異方性導電ペースト等を用いて接合された構造など、種々の形態を採用できる。   As shown in FIGS. 4A and 4B, the light-emitting device mounted face-down has a predetermined substrate electrode on the upper surface of the substrate 11 having a predetermined shape, and the pair of electrodes of the LED 12 are respectively Au. It is mounted so as to be bonded (flip chip connection) to the substrate electrode 11a via the bump 41 or the solder ball. In face-down mounting, not limited to the above example, a structure in which the pattern wiring portion on the wiring board and the pad electrode of the LED are ultrasonically bonded using solder, and conductive such as gold, silver, palladium, rhodium, etc. Various forms such as a structure bonded using a conductive paste, an anisotropic conductive paste, or the like can be employed.

図５（ａ）、（ｂ）に示すようにフェイスアップ実装された発光装置は、所定の形状を有する基板１１の上面に所定のパターン配線部１１ｂが設けられており、ＬＥＤ１２の底面がＡｕＳｎ、ＡｇＳｎ等の金属ロウ材５１を用いて基板にダイボンディングされ、ＬＥＤ上面の一対の電極と基板のパターン配線部１１ｂとがＡｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｗ、Ｐｔ等からなるループ状のボンディングワイヤー５２を介して接続されている。なお、フェイスアップ実装における配線基板とＬＥＤとの接続手段は上記例に限らず、無機接着剤、金属接合など種々の形態を採用できる。   As shown in FIGS. 5A and 5B, the face-up mounted light emitting device has a predetermined pattern wiring portion 11b on the upper surface of the substrate 11 having a predetermined shape, and the bottom surface of the LED 12 is AuSn. A metal brazing material 51 such as AgSn is die-bonded to the substrate, and a pair of electrodes on the upper surface of the LED and the pattern wiring portion 11b of the substrate are loop-shaped bonding wires 52 made of Au, Ag, Al, W, Pt or the like. Connected through. The connection means between the wiring board and the LED in face-up mounting is not limited to the above example, and various forms such as an inorganic adhesive and metal bonding can be adopted.

内側のガラス封止部１６ａは、基板上でＬＥＤ１２の周辺部に供給された所定の性質を有する粉体ガラスを主成分とする封止材料が加熱・加圧によって融着されてなり、ＬＥＤ１２を直接に被覆している。また、二層構造のガラス封止部１６ａ，１８ａは、押圧により基板１１に固定されている。これは、ガラスと金属との固定力よりもガラスとセラミックスとの固定力の方が強いからである。   The inner glass sealing portion 16a is formed by fusing a sealing material mainly composed of powdered glass having a predetermined property supplied to the peripheral portion of the LED 12 on the substrate by heating and pressurizing. Directly coated. The two-layer glass sealing portions 16a and 18a are fixed to the substrate 11 by pressing. This is because the fixing force between glass and ceramics is stronger than the fixing force between glass and metal.

二層構造のガラス封止部１６ａ，１８ａは、例えば図４（ｂ）、あるいは図５（ｂ）に示すように所望の形状を有し、ＬＥＤ１２からの光を透過するとともに、ＬＥＤ１２を外部からの水や埃等から保護する。基板１１および外側のガラス封止部１８ａは、封止後にそれぞれ切断あるいは分割された端面を有し、外側のガラス封止部１８ａは、必要に応じて端面、上面の少なくとも一方が研磨される場合がある。   The glass sealing portions 16a and 18a having a two-layer structure have a desired shape as shown in FIG. 4B or FIG. 5B, for example, and transmit the light from the LED 12, and the LED 12 from the outside. Protect from water and dust. The substrate 11 and the outer glass sealing portion 18a each have an end surface that is cut or divided after sealing, and the outer glass sealing portion 18a is polished at least one of the end surface and the upper surface as necessary. There is.

上記した構造の発光装置によれば、ガラス封止部１６ａ，１８ａが複雑な三次元形状であったとしても、周辺の部材へ与えるダメージが少ない状態で形成することが容易になるので、耐熱性、耐光性、信頼性を高めることができる。また、ガラス封止部１６ａに蛍光体を混入させる場合には、蛍光体を発光素子周辺に配置することが容易になる。また、フェイスアップ実装の場合には、封止材料中の粉体ガラスの材質を変更することにより、ガラスを押圧してもワイヤー５２が切断されることなくガラスを基板に固定することが可能である。   According to the light emitting device having the above-described structure, even if the glass sealing portions 16a and 18a have a complicated three-dimensional shape, it is easy to form the glass sealing portions 16a and 18a with little damage to peripheral members. , Light resistance and reliability can be improved. In addition, when the phosphor is mixed into the glass sealing portion 16a, it is easy to arrange the phosphor around the light emitting element. In the case of face-up mounting, it is possible to fix the glass to the substrate without changing the wire 52 even if the glass is pressed by changing the material of the powder glass in the sealing material. is there.

以下、前記した各構成要素について詳述する。   Hereinafter, each of the above-described components will be described in detail.

＜発光素子＞
発光素子１２は、基板上にＧａＡｌＮ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体を発光層として形成させたものが用いられる。半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合を有したホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を紫外光から赤外光まで種々選択することができる。発光層は、量子効果が生ずる薄膜とした単一量子井戸構造や多重量子井戸構造としても良い。 <Light emitting element>
The light emitting element 12 is formed by forming a semiconductor such as GaAlN, ZnS, ZnSe, SiC, GaP, GaAlAs, AlN, InN, AlInGaP, InGaN, GaN, or AlInGaN on a substrate as a light emitting layer. Examples of the semiconductor structure include a homo structure having a MIS junction, a PIN junction, and a PN junction, a hetero structure, and a double hetero structure. Various emission wavelengths can be selected from ultraviolet light to infrared light depending on the material of the semiconductor layer and the degree of mixed crystal. The light emitting layer may have a single quantum well structure or a multiple quantum well structure which is a thin film in which a quantum effect is generated.

屋外などの使用を考慮する場合、高輝度な発光素子を形成可能な半導体材料として窒化ガリウム系化合物半導体を用いることが好ましく、また、赤色ではガリウム・アルミニウム・砒素系の半導体やアルミニウム・インジュウム・ガリウム・燐系の半導体を用いることが好ましいが、用途によって種々利用することもできる。   In consideration of outdoor use, it is preferable to use a gallium nitride compound semiconductor as a semiconductor material capable of forming a high-luminance light-emitting element. In red, gallium / aluminum / arsenic semiconductors or aluminum / indium / gallium are used. -It is preferable to use a phosphorus-based semiconductor, but it can be used in various ways depending on the application.

窒化ガリウム系化合物半導体を使用した場合、基板にはサファイヤ、スピネル、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＺｎＯやＧａＮ等の材料が用いられる。結晶性の良い窒化ガリウムを量産性良く形成させるためにはサファイヤ基板を用いることが好ましい。発光素子はフェイスダウンで用いるため、基板は透光性であることを要する。窒化物系化合物半導体を用いた発光素子を示す。サファイヤ基板上にＧａＮ、ＡｌＮ等のバッファー層を形成する。その上にＮ或いはＰ型のＧａＮである第１のコンタクト層、量子効果を有するＩｎＧａＮ薄膜である活性層、Ｐ或いはＮ型のＡｌＧａＮであるクラッド層、Ｐ或いはＮ型のＧａＮである第２のコンタクト層を順に形成した構成とすることができる。窒化ガリウム系化合物半導体は、不純物をドープしない状態でＮ型導電性を示す。なお、発光効率を向上させる等所望のＮ型窒化ガリウム半導体を形成させる場合は、Ｎ型ドーパントとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃ等を適宜導入することが好ましい。   When a gallium nitride compound semiconductor is used, a material such as sapphire, spinel, SiC, Si, ZnO or GaN is used for the substrate. A sapphire substrate is preferably used to form gallium nitride with good crystallinity with high productivity. Since the light-emitting element is used face-down, the substrate needs to be translucent. 1 shows a light emitting element using a nitride compound semiconductor. A buffer layer such as GaN or AlN is formed on the sapphire substrate. A first contact layer made of N or P-type GaN, an active layer made of an InGaN thin film having a quantum effect, a clad layer made of P or N-type AlGaN, and a second contact made of P or N-type GaN. It can be set as the structure which formed the contact layer in order. Gallium nitride-based compound semiconductors exhibit N-type conductivity without being doped with impurities. When forming a desired N-type gallium nitride semiconductor such as improving luminous efficiency, Si, Ge, Se, Te, C, etc. are preferably introduced as appropriate as N-type dopants.

一方、Ｐ型窒化ガリウム半導体を形成させる場合は、Ｐ型ドーパンドであるＺｎ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等をドープさせる。窒化ガリウム系半導体は、Ｐ型ドーパントをドープしただけではＰ型化しにくいためＰ型ドーパント導入後に、炉による加熱、低電子線照射やプラズマ照射等によりアニールすることでＰ型化させる必要がある。こうして形成された半導体ウエハーを部分的にエッチングなどさせ正負の各電極を形成させる。その後、半導体ウエハーを所望の大きさに切断することによって発光素子を形成することができる。   On the other hand, when a P-type gallium nitride semiconductor is formed, a P-type dopant such as Zn, Mg, Be, Ca, Sr, or Ba is doped. Since a gallium nitride based semiconductor is difficult to be converted into a P-type simply by doping with a P-type dopant, it is necessary to make it P-type by annealing it by heating in a furnace, low electron beam irradiation, plasma irradiation or the like after introducing the P-type dopant. The semiconductor wafer thus formed is partially etched to form positive and negative electrodes. Then, a light emitting element can be formed by cutting a semiconductor wafer into a desired size.

発光素子は、不純物濃度１０17〜１０20／ｃｍ3 で形成されるｎ型コンタクト層のシート抵抗ＲｎΩ／□と、透光性ｐ電極のシート抵抗ＲｐΩ／□とが、Ｒｐ≧Ｒｎの関係となるように調節されていることが好ましい。発光素子として形成した後にＲｎを測定するのは難しく、ＲｐとＲｎとの関係を知るのは実質上不可能であるが、発光時の光強度分布の状態からどのようなＲｐとＲｎとの関係になっているのかを知ることは可能である。 In the light-emitting element, the sheet resistance RnΩ / □ of the n-type contact layer formed with an impurity concentration of 10 17 to 10 20 / cm 3 and the sheet resistance RpΩ / □ of the light-transmitting p-electrode are such that Rp ≧ Rn. It is preferable to adjust so that it becomes. It is difficult to measure Rn after forming as a light emitting element, and it is practically impossible to know the relationship between Rp and Rn, but what relationship between Rp and Rn is based on the state of light intensity distribution during light emission. It is possible to know if it is.

ｎ型コンタクト層は、例えば膜厚３〜１０μｍ、より好ましくは４〜６μｍに形成されると好ましく、そのシート抵抗は１０〜１５Ω／□と見積もられることから、このときのＲｐは前記シート抵抗値以上のシート抵抗値を有するように薄膜に形成するとよい。また、透光性ｐ電極は、膜厚が１５０μｍ以下の薄膜で形成されていてもよい。また、ｐ電極は金属以外のＩＴＯ、ＺｎＯも使用することができる。ここで透光性ｐ電極の代わりに、メッシュ状電極などの複数の光取り出し用開口部を備えた電極形態としてもよい。   The n-type contact layer is preferably formed to a film thickness of, for example, 3 to 10 μm, more preferably 4 to 6 μm, and the sheet resistance is estimated to be 10 to 15Ω / □, so that Rp at this time is the sheet resistance value. It is good to form in a thin film so that it may have the above sheet resistance values. The translucent p-electrode may be formed of a thin film having a thickness of 150 μm or less. Moreover, ITO other than a metal and ZnO can also be used for a p electrode. Here, instead of the translucent p-electrode, an electrode having a plurality of light extraction openings such as a mesh electrode may be used.

透光性ｐ側電極とｎ型コンタクト層とがＲｐ≧Ｒｎの関係である場合、前記透光性ｐ電極上に接して延長伝導部を有するｐ側台座電極を設けると、さらなる外部量子効率の向上を図ることができる。延長伝導部の形状および方向に制限はなく、延長伝導部が衛線上である場合、光を遮る面積が減るので好ましいが、メッシュ状でもよい。また、形状は、直線状以外に、曲線状、格子状、枝状、鉤状でもよい。この場合、ｐ側台座電極の総面積に比例して遮光効果が増大するので、遮光効果が発光増強効果を上回らないように延長導電部の線幅および長さを設計することが好ましい。   When the translucent p-side electrode and the n-type contact layer have a relationship of Rp ≧ Rn, providing a p-side pedestal electrode having an extended conductive portion in contact with the translucent p-electrode further increases the external quantum efficiency. Improvements can be made. There is no limitation on the shape and direction of the extended conductive portion, and when the extended conductive portion is on the satellite, it is preferable because the area for blocking light is reduced, but it may be mesh-shaped. Further, the shape may be a curved shape, a lattice shape, a branch shape, or a hook shape in addition to the linear shape. In this case, since the light shielding effect increases in proportion to the total area of the p-side pedestal electrode, it is preferable to design the line width and length of the extended conductive portion so that the light shielding effect does not exceed the light emission enhancing effect.

透光性ｐ電極が、金および白金族元素の群から選択された１種と、少なくとも１種の他の元素とから成る多層膜または合金で形成される場合には、含有されている金または白金族元素の含有量により透光性ｐ電極のシート抵抗の調整をすると安定性および再現性が向上される。金または金属元素は、半導体発光素子の波長領域における吸収係数が高いので、透光性ｐ電極に含まれる金または白金族元素の量は少ないほど透過性がよくなる。   When the translucent p-electrode is formed of a multilayer film or alloy composed of one selected from the group of gold and platinum group elements and at least one other element, the contained gold or When the sheet resistance of the translucent p-electrode is adjusted by the content of the platinum group element, stability and reproducibility are improved. Since gold or a metal element has a high absorption coefficient in the wavelength region of the semiconductor light emitting device, the smaller the amount of gold or platinum group element contained in the translucent p-electrode, the better the transparency.

発光素子は、適宜に複数個用いることができ、その組み合わせによって種々の色調を実現することができる。例えば、三原色となるように青色系、緑色系、赤色系が発光可能な発光素子を用いる。なお、表示装置用のフルカラー発光装置として利用するためには赤色系の発光波長が６１０ｎｍから７００ｎｍ、緑色系の発光波長が４９５ｎｍから５６５ｎｍ、青色系の発光波長が４３０ｎｍから４９０ｎｍであることが好ましい。また、白色系の発光装置は、青色の発光素子と、黄色に発光する蛍光物質とを用いる。蛍光物質は、発光素子からの光を吸収して波長変換を行い黄色に発光する。この蛍光物質からの光と、発光素子からの光とが混合され、混色光となり白色系に発光する。また、複数個の発光素子の配列は用途、製造工程等により適宜変更する。   A plurality of light-emitting elements can be used as appropriate, and various color tones can be realized by combinations thereof. For example, a light emitting element capable of emitting blue, green, and red light so as to have three primary colors is used. In order to use as a full color light emitting device for a display device, it is preferable that a red light emission wavelength is 610 nm to 700 nm, a green light emission wavelength is 495 nm to 565 nm, and a blue light emission wavelength is 430 nm to 490 nm. A white light-emitting device uses a blue light-emitting element and a fluorescent material that emits yellow light. The fluorescent material absorbs light from the light emitting element, converts the wavelength, and emits yellow light. The light from the fluorescent material and the light from the light emitting element are mixed to form mixed color light and emit white light. In addition, the arrangement of the plurality of light-emitting elements is appropriately changed depending on the application, the manufacturing process, and the like.

発光素子のｐ側電極は、直線状、曲線状、ひげ状、櫛状、網目状等の形状を成す。ｐ側電極はＡｕ、Ａｕ―Ｓｎ等の金属や、金属以外のＩＴＯ、ＺｎＯも使用することができる。また透光性ｐ側電極の代わりに、メッシュ状電極などの複数の光取り出し用開口部を備えた電極形態としてもよい。発光素子の大きさは□１ｍｍサイズが実装可能で、□６００μｍ、□３２０μｍサイズ等のものも実装可能である。   The p-side electrode of the light emitting element has a linear shape, a curved shape, a whisker shape, a comb shape, a mesh shape, or the like. For the p-side electrode, metals such as Au and Au—Sn, ITO other than metals, and ZnO can also be used. Moreover, it is good also as an electrode form provided with several opening part for light extractions, such as a mesh electrode, instead of the translucent p side electrode. The size of the light emitting element can be mounted in a size of □ 1 mm, and a size of □ 600 μm, □ 320 μm, etc. can be mounted.

＜基板＞
基板１１は、所定の配線パターンを有する基板電極を設けており、発光素子の電極と基板電極とを電気的に接続して発光素子を載置している。基板は、粉体ガラスを加熱して軟化状態にする温度で変質しない物質であればよい。例えば、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、窒化アルミ（ＡｌＮ）等の金属酸化物、金属窒化物からなる基板、ガラスエポキシ基板、ガラス基板、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｆｅ等を含む低膨脹金属基板等である。そのうち、耐熱性、耐光性に優れたセラミックス基板が好ましい。 <Board>
The substrate 11 is provided with a substrate electrode having a predetermined wiring pattern, and the light emitting element is placed by electrically connecting the electrode of the light emitting element and the substrate electrode. The substrate may be any substance that does not deteriorate at a temperature at which powder glass is heated to a softened state. For example, metal oxides such as alumina (Al 2 O 3 ) and aluminum nitride (AlN), substrates made of metal nitrides, glass epoxy substrates, glass substrates, low expansion metal substrates including Ni, Cr, Mo, Fe, etc. It is. Of these, a ceramic substrate having excellent heat resistance and light resistance is preferred.

基板は、所定の厚さを有する平板に所定の位置にスルーホールを設け、そのスルーホールに導電性の部材を配置することもできる。例えば略直方体の形状をなすセラミックスの基板の上面から裏面にかけて四隅にスルーホールを設ける。さらに、向かい合う二辺にスルーホールを設け、基板の上面から裏面にかけて導電性部材を設ける。基板の上面は、所定の配線パターンを形成し、スルーホールの導電性の部材と電気的に接続している。また、基板の裏面は、短絡しない程度に広面積の導電性の部材を配置し、スルーホールの導電性の部材と電気的に接続しており、これらの導電性の部材を基板電極とする。これにより、セラミックスの基板の裏面側と導通をとることができる。基板に設けられる基板電極は、発光素子のｎ側電極とｐ側電極とを電気的に接続する少なくとも一対の導電性の部材である。基板電極の配線パターンは、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウムなどの金属またはＩＴＯのように電気伝導率が高く、反射効率の高い部材を使用することが好ましい。発光素子からの光を基板電極で反射させ、正面への発光効率を高めるためである。基板電極の材質は発光素子の発光波長との関係で選択することが好ましい。ある波長域では反射率が高いが、異なる波長域では反射率が低い場合もあるからである。基板電極は基板の上面の大部分を占めることもできるが、基板へのガラスの固定力を高めるためおよび配線パターンの絶縁性を取るため、基板の上面積の半分以下とすることが好ましい。   The substrate may be provided with a through hole at a predetermined position on a flat plate having a predetermined thickness, and a conductive member may be disposed in the through hole. For example, through holes are provided at four corners from the top surface to the back surface of a ceramic substrate having a substantially rectangular parallelepiped shape. Furthermore, through holes are provided on two opposite sides, and a conductive member is provided from the top surface to the back surface of the substrate. A predetermined wiring pattern is formed on the upper surface of the substrate and is electrically connected to the conductive member of the through hole. Further, on the back surface of the substrate, conductive members having a large area are arranged so as not to be short-circuited, and are electrically connected to the conductive members of the through holes, and these conductive members are used as substrate electrodes. Thereby, electrical connection can be established with the back side of the ceramic substrate. The substrate electrodes provided on the substrate are at least a pair of conductive members that electrically connect the n-side electrode and the p-side electrode of the light emitting element. The wiring pattern of the substrate electrode is preferably made of a metal such as gold, silver, copper, nickel, or aluminum, or a member having high electrical conductivity and high reflection efficiency such as ITO. This is because the light from the light emitting element is reflected by the substrate electrode to increase the light emission efficiency to the front. The material of the substrate electrode is preferably selected in relation to the emission wavelength of the light emitting element. This is because the reflectance is high in a certain wavelength range, but the reflectance may be low in a different wavelength range. The substrate electrode can occupy most of the upper surface of the substrate. However, in order to increase the fixing force of the glass to the substrate and to take insulation of the wiring pattern, the substrate electrode is preferably less than half the upper area of the substrate.

例えば、セラミックスを用いた基板は、所定の形状を形成した後、焼成を行い、基板を形成する。基板はセラミックスグリーンシートを１枚若しくは複数枚使用する。焼成前のグリーンシート段階においてセラミックスの基板は種々の形状をとることができる。セラミックスの基板内の配線パターンは、タングステンやモリブデンなど高融点金属を樹脂バインダーに含有させたペースト状の材料から形成される。スクリーン印刷などの方法により、ペースト状の材料グリーンシートに設けたスルーホールを介して所望の形状とし、セラミックスの焼成によって導体の配線パターンとなる。このようなグリーンシートを積層させた後、焼結させることによってセラミックスの基板とすることができる。   For example, a substrate using ceramics is fired after forming a predetermined shape to form a substrate. The substrate uses one or more ceramic green sheets. In the green sheet stage before firing, the ceramic substrate can take various shapes. The wiring pattern in the ceramic substrate is formed from a paste-like material in which a refractory metal such as tungsten or molybdenum is contained in a resin binder. By a method such as screen printing, a desired shape is obtained through a through hole provided in a paste-like material green sheet, and a conductor wiring pattern is obtained by firing ceramics. After laminating such green sheets, a ceramic substrate can be obtained by sintering.

基板に用いるセラミックス材料は、Ａｌ2 Ｏ3 、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯ2 、ＺｒＯ2 、ＳｉＮなどが好ましい。特に、原料粉末の９０重量％〜９６重量％がアルミナであり、焼結助剤として粘度、タルク、マグネシア、カルシアおよびシリカ等が４重量％〜１０重量％添加され１５００℃から１７００℃の温度範囲で焼結させたセラミックスや原料粉末の４０重量％〜６０重量％がアルミナで焼結助剤として６０重量％〜４０重量％の硼珪酸ガラス、コージュライト、フォルステライト、ムライトなどが添加され８００℃〜１２００℃の温度範囲で焼結させたセラミックス等が挙げられる。これらのセラミックス材料にＴｉＯ2 、ＴｉＮなどを添加しておくこともできる。また、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＭｎＯ2 、Ｆｅ2 Ｏ3 などをグリーンシート自体に含有させることによって暗色系にさせることもできる。 The ceramic material used for the substrate is preferably Al 2 O 3 , AlN, SiC, SiO 2 , ZrO 2 , SiN or the like. In particular, 90% to 96% by weight of the raw material powder is alumina, and 4% to 10% by weight of viscosity, talc, magnesia, calcia, silica, etc. are added as a sintering aid, and the temperature range is 1500 ° C. to 1700 ° C. 40% to 60% by weight of ceramics and raw material powders sintered at 80% alumina, and 60% to 40% by weight borosilicate glass, cordierite, forsterite, mullite, etc. are added as a sintering aid to 800 ° C. Examples thereof include ceramics sintered in a temperature range of ˜1200 ° C. TiO 2 , TiN or the like can be added to these ceramic materials. Further, Cr 2 O 3, MnO 2 , Fe 2 O 3 or the like can be also be a dark color by incorporating in the green sheet itself.

基板の厚さは０．３ｍｍから３ｍｍが好ましいが、任意のものを使用することができる。基板は、略長方形の平面を持つものや、略正方形の平面を持つもの、略多角形の平面を持つものなどを使用することができる。個片化された基板は、長辺が２ｍｍから５ｍｍ、短辺が１ｍｍから３ｍｍの平面を持つものを製造できるほか、所定の大きさのものも製造できる。   The thickness of the substrate is preferably from 0.3 mm to 3 mm, but any substrate can be used. As the substrate, a substrate having a substantially rectangular plane, a substrate having a substantially square plane, a substrate having a substantially polygonal plane, or the like can be used. The separated substrate can be manufactured having a plane having a long side of 2 mm to 5 mm and a short side of 1 mm to 3 mm, and a substrate having a predetermined size can also be manufactured.

（基板電極）
セラミックスパッケージの外側の底面および側面に電極を設ける。この電極は外部電極と電気的接続をとるためのものである。また電極は、セラミックスパッケージの凹部内の配線パターンと電気的に接続されている。この接続は、グリーンシートを積層、焼成した後、載置部に貫通孔を設け、該貫通孔を導電性部材で埋めるなどして載置部の上面とセラミックスパッケージの底面との電気的接続をとっている。 (Substrate electrode)
Electrodes are provided on the bottom and side surfaces of the ceramic package. This electrode is for electrical connection with the external electrode. The electrode is electrically connected to the wiring pattern in the recess of the ceramic package. For this connection, after the green sheets are laminated and fired, a through hole is provided in the mounting part, and the through hole is filled with a conductive member, thereby electrically connecting the upper surface of the mounting part and the bottom surface of the ceramic package. I'm taking it.

セラミックスパッケージに一対のカソード電極とアノード電極とを設ける。カソード電極は、セラミックスパッケージの外側の底面側およびセラミックスパッケージの外側の側面側、セラミックスパッケージの外側の平面側まで設けられている。以下、カソード電極で説明するが、アノード電極も同様の形状を成している。   A ceramic package is provided with a pair of cathode and anode electrodes. The cathode electrode is provided from the bottom surface side outside the ceramic package, the side surface side outside the ceramic package, and the plane side outside the ceramic package. Hereinafter, although it demonstrates with a cathode electrode, the anode electrode has also comprised the same shape.

載置部に対して平行方向の断面形状において、セラミックスパッケージの外側の側面側のカソード電極の断面形状は、カソード電極と導通をとる外部電極部分の形状に略符合する形状を成していることが好ましい。例えば、セラミックスパッケージの外側の側面側の電極の断面形状は平坦部分を持つＣ型を成していることが好ましい。   In the cross-sectional shape in the direction parallel to the mounting portion, the cross-sectional shape of the cathode electrode on the outer side surface of the ceramic package has a shape that substantially matches the shape of the external electrode portion that conducts with the cathode electrode. Is preferred. For example, the cross-sectional shape of the electrode on the side surface outside the ceramic package is preferably C-shaped with a flat portion.

カソード電極は発光正面側まで電極部分が延びている形状とすることもできる。カソード電極の底面は、対向する側面部を連結するように設けている。このカソード電極の面積を広くすることで、セラミックスパッケージから漏れる光を反射等させ、発光正面側に放出させることができる。特にカソード電極の底面およびアノード電極の底面の面積は、セラミックスパッケージの全底面積の５５％被覆していることが好ましい。より好ましくは６５％以上である。カソード電極とアノード電極とを絶縁するだけで良いからである。また、電極を広面積にすることにより放熱性を高めることができる。   The cathode electrode may have a shape in which the electrode portion extends to the light emission front side. The bottom surface of the cathode electrode is provided so as to connect opposite side portions. By widening the area of the cathode electrode, light leaking from the ceramic package can be reflected and emitted to the front side of the light emission. In particular, it is preferable that the areas of the bottom surface of the cathode electrode and the bottom surface of the anode electrode cover 55% of the total bottom area of the ceramic package. More preferably, it is 65% or more. This is because it is only necessary to insulate the cathode electrode from the anode electrode. Moreover, heat dissipation can be improved by making an electrode into a large area.

金属部材である電極は、鉄入り銅等の高熱伝導体を用いて構成することができる。また、電極の表面に銀やアルミニウム、ニッケル、銅、金等の金属メッキを施すこともできる。電極の表面は反射率を向上させるために平滑にすることが好ましい。   The electrode which is a metal member can be comprised using high heat conductors, such as iron containing copper. Moreover, metal plating, such as silver, aluminum, nickel, copper, gold | metal | money, can also be given to the surface of an electrode. The surface of the electrode is preferably smoothed in order to improve the reflectance.

＜バンプ＞
発光素子のｎ側電極とｐ側電極とは、バンプを介して基板電極と電気的に接合する。バンプの材質は導電性である。また、粉体ガラスを加熱して軟化状態にする際にバンプ等の金属が軟化して短絡しないものを用いる。例えば、Ａｕ−Ｓｎ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｂ等の金属および合金を用いることができる場合もあるが、好ましくはＡｕである。Ａｕの融点は１０６４℃である。金バンプは粉体ガラスを加熱して軟化状態にする温度では軟化せず、発光素子の電極と基板電極との短絡は生じない。バンプは、通常１００から３００μｍ径のボールのものである。 <Bump>
The n-side electrode and the p-side electrode of the light emitting element are electrically joined to the substrate electrode through bumps. The material of the bump is conductive. In addition, when the powder glass is heated to be softened, a metal such as a bump that softens and does not short-circuit is used. For example, metals and alloys such as Au—Sn, Ag, Cu, and Pb may be used, but Au is preferable. The melting point of Au is 1064 ° C. The gold bump is not softened at a temperature at which the powder glass is heated and softened, and a short circuit between the electrode of the light emitting element and the substrate electrode does not occur. The bump is usually a ball having a diameter of 100 to 300 μm.

（粉体ガラス） 粉体ガラスの一例は、Ｐ2 Ｏ5 を５６〜６３ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 を５〜１３ｗｔ％、ＺｎＯを２１〜４１ｗｔ％含み、さらに、Ｂ2 Ｏ3 、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｌｉ2 Ｏ、ＭｇＯ、ＷＯ3 、Ｇｄ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 をそれぞれ０〜６ｗｔ％、ＣａＯ、ＳｒＯをそれぞれ０〜１２ｗｔ％、ＢａＯ、ＴｉＯ2 、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｂｉ2 Ｏ3 をそれぞれ０〜２２ｗｔ％含む。 An example of (powder glass) powder glass, P 2 O 5 to 56~63wt%, Al 2 O 3 of 5~13wt%, including 21～41Wt% of ZnO, further, B 2 O 3, Na 2 O , K 2 O, Li 2 O, MgO, WO 3 , Gd 2 O 3 , ZrO 2 are each 0 to 6 wt%, CaO and SrO are each 0 to 12 wt%, BaO, TiO 2 , Nb 2 O 5 , Bi 2 Each of O 3 contains 0 to 22 wt%.

粉体ガラスの他の例は、Ｂ2 Ｏ3 を２０〜３１ｗｔ％、ＳｉＯ2 を０．３〜１４．５ｗｔ％、Ｎａ2 Ｏを１〜９ｗｔ％、ＺｎＯを４０〜５８ｗｔ％、Ｎｂ2 Ｏ5 を１０〜２０ｗｔ％含み、さらに、ＢａＯ、ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｋ2 Ｏ、ＣａＯ、Ｌｉ2 Ｏ、ＺｒＯ2 、ＳｒＯ、ＭｇＯをそれぞれ０〜６ｗｔ％含む。 Other examples of powder glass, B 2 O 3 of 20~31wt%, the SiO 2 0.3~14.5wt%, 1~9wt% of Na 2 O, 40~58wt% of ZnO, Nb 2 O 5 to 10 to 20 wt%, and further BaO, TiO 2 , Al 2 O 3 , K 2 O, CaO, Li 2 O, ZrO 2 , SrO, and MgO, respectively, 0 to 6 wt%.

粉体ガラスのさらに他の例は、Ｂ2 Ｏ3 を１５〜３０ｗｔ％、ＳｉＯ2 を１〜９ｗｔ％、ＺｎＯを２５〜５９ｗｔ％、Ｂｉ2 Ｏ3 を１０〜４９ｗｔ％含み、さらに、ＢａＯ、ＴｉＯ2 、Ｎｂ2 Ｏ5 、ＣａＯ、Ｇｄ2 Ｏ3 、ＳｒＯ、Ｌａ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 をそれぞれ０〜１９ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 を０〜９ｗｔ％、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｌｉ2 Ｏ、ＺｒＯ2 をそれぞれ０〜４ｗｔ％含む。 Yet another example of a powder glass, B 2 O 3 and 15 to 30 wt%, a SiO 2 1~9wt%, 25~59wt% of ZnO, wherein 10～49Wt% of Bi 2 O 3, furthermore, BaO, TiO 2 , Nb 2 O 5 , CaO, Gd 2 O 3 , SrO, La 2 O 3 , Y 2 O 3 are 0 to 19 wt%, Al 2 O 3 is 0 to 9 wt%, Na 2 O, K 2 O , Li 2 O and ZrO 2 are contained in an amount of 0 to 4 wt%.

粉体ガラスのさらに他の例は、ＰｂＯ、Ｂ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 を含み、その中でＰｂＯを２９〜６９ｗｔ％、Ｂ2 Ｏ3 を２０〜５０ｗｔ％含む。 Still another example of the powder glass includes PbO, B 2 O 3 , and SiO 2 , in which 29 to 69 wt% of PbO and 20 to 50 wt% of B 2 O 3 are included.

＜粉末状の蛍光物質＞
粉体ガラスには、粉末状の蛍光物質を含有することもできる。蛍光物質を含有することにより、発光素子から射出された光が蛍光物質に吸収され、波長変換を行い発光素子と異なる色を発光することができる。よって、蛍光物質は発光素子からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、または、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩またはＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機および有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。 <Powdered fluorescent material>
The powder glass can also contain a powdery fluorescent substance. By containing the fluorescent substance, light emitted from the light emitting element is absorbed by the fluorescent substance, and wavelength conversion is performed to emit light having a color different from that of the light emitting element. Therefore, the fluorescent material may be any material that absorbs light from the light emitting element and converts the wavelength into light of a different wavelength. For example, it is mainly activated by nitride-based phosphors / oxynitride-based phosphors mainly activated by lanthanoid elements such as Eu and Ce, lanthanoid-based phosphors such as Eu, and transition metal elements such as Mn. Alkaline earth halogen apatite phosphor, alkaline earth metal borate phosphor, alkaline earth metal aluminate phosphor, alkaline earth silicate, alkaline earth sulfide, alkaline earth thiogallate, alkaline earth nitriding Selected from rare earth aluminates mainly activated by lanthanoid elements such as silicon, germanate, or Ce, and organic and organic complexes mainly activated by lanthanoid elements such as rare earth silicate or Eu It is preferable that it is at least any one or more. As specific examples, the following phosphors can be used, but are not limited thereto.

Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体は、Ｍ2 Ｓｉ5 Ｎ8 ：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。また、Ｍ2 Ｓｉ5 Ｎ8 ：ＥｕのほかＭＳｉ7 Ｎ10：Ｅｕ、Ｍ1.8 Ｓｉ5 Ｏ0.2 Ｎ8 ：Ｅｕ、Ｍ0.9 Ｓｉ7 Ｏ0.1 Ｎ10：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などもある。 A nitride phosphor mainly activated by a lanthanoid element such as Eu or Ce is M 2 Si 5 N 8 : Eu (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn). There is.) In addition to M 2 Si 5 N 8 : Eu, MSi 7 N 10 : Eu, M 1.8 Si 5 O 0.2 N 8 : Eu, M 0.9 Si 7 O 0.1 N 10 : Eu (M is Sr, Ca, Ba, And at least one selected from Mg and Zn).

Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体は、ＭＳｉ2 Ｏ2 Ｎ2 ：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。 An oxynitride phosphor mainly activated by a lanthanoid element such as Eu or Ce is MSi 2 O 2 N 2 : Eu (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn) Etc.).

Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体には、Ｍ5 （ＰＯ4 ）3 Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。 Alkaline earth halogen apatite phosphors mainly activated by lanthanoid elements such as Eu and transition metal elements such as Mn include M 5 (PO 4 ) 3 X: R (M is Sr, Ca, Ba). X is at least one selected from F, Cl, Br and I. R is any one of Eu, Mn, Eu and Mn. Etc.).

アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体には、Ｍ2 Ｂ5 Ｏ9 Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。 The alkaline earth metal borate phosphor has M 2 B 5 O 9 X: R (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn. X is F, Cl , Br, or I. R is Eu, Mn, or any one of Eu and Mn.).

アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、ＳｒＡｌ2 Ｏ4 ：Ｒ、Ｓｒ4 Ａｌ14Ｏ25：Ｒ、ＣａＡｌ2 Ｏ4 ：Ｒ、ＢａＭｇ2 Ａｌ16Ｏ27：Ｒ、ＢａＭｇ2 Ａｌ16Ｏ12：Ｒ、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｒ（Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。 Alkaline earth metal aluminate phosphors include SrAl 2 O 4 : R, Sr 4 Al 14 O 25 : R, CaAl 2 O 4 : R, BaMg 2 Al 16 O 27 : R, BaMg 2 Al 16 O 12 : R, BaMgAl 10 O 17 : R (R is Eu, Mn, or any one of Eu and Mn).

アルカリ土類硫化物蛍光体には、Ｌａ2 Ｏ2 Ｓ：Ｅｕ、Ｙ2 Ｏ2 Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓ：Ｅｕなどがある。 Examples of alkaline earth sulfide phosphors include La 2 O 2 S: Eu, Y 2 O 2 S: Eu, and Gd 2 O 2 S: Eu.

Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体には、Ｙ3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ、（Ｙ0.8 Ｇｄ0.2 ）3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ、Ｙ3 （Ａｌ0.8 Ｇａ0.2 ）5 Ｏ12：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）3 （Ａｌ，Ｇａ）5 Ｏ12の組成式で表されるＹＡＧ系蛍光体などがある。また、Ｙの一部若しくは全部をＴｂ、Ｌｕ等で置換したＴｂ3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ、Ｌｕ3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅなどもある。 Rare earth aluminate phosphors mainly activated by lanthanoid elements such as Ce include Y 3 Al 5 O 12 : Ce, (Y 0.8 Gd 0.2 ) 3 Al 5 O 12 : Ce, Y 3 (Al 0.8 Ga 0.2 ) 5 O 12 : Ce, (Y, Gd) 3 (Al, Ga) 5 O 12 and other YAG phosphors represented by the composition formula. Further, there are Tb 3 Al 5 O 12 : Ce, Lu 3 Al 5 O 12 : Ce, etc., in which a part or all of Y is substituted with Tb, Lu or the like.

その他の蛍光体には、ＺｎＳ：Ｅｕ、Ｚｎ2 ＧｅＯ4 ：Ｍｎ、ＭＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。 Other phosphors include ZnS: Eu, Zn 2 GeO 4 : Mn, MGa 2 S 4 : Eu (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn. X is At least one selected from F, Cl, Br, and I).

上述の蛍光体は、所望に応じてＥｕに代えて、または、Ｅｕに加えてＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉから選択される１種以上を含有させることもできる。また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、効果を有する蛍光体も使用することができる。   The phosphor described above contains one or more selected from Tb, Cu, Ag, Au, Cr, Nd, Dy, Co, Ni, and Ti instead of Eu or in addition to Eu as desired. You can also. Moreover, it is fluorescent substance other than the said fluorescent substance, Comprising: The fluorescent substance which has the same performance and effect can also be used.

これらの蛍光体は、発光素子の励起光により、黄色、赤色、緑色、青色に発光スペクトルを有する蛍光体を使用することができるほか、これらの中間色である黄色、青緑色、橙色などに発光スペクトルを有する蛍光体も使用することができる。これらの蛍光体を種々組み合わせて使用することにより、種々の発光色を有する発光装置を製造することができる。   These phosphors can use phosphors having emission spectra in yellow, red, green, and blue by the excitation light of the light-emitting element, and emission spectra in yellow, blue-green, orange, etc., which are intermediate colors between them. A phosphor having the following can also be used. By using these phosphors in various combinations, light emitting devices having various emission colors can be manufactured.

例えば、青色に発光するＧａＮ系化合物半導体を用いて、Ｙ3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ若しくは（Ｙ0.8 Ｇｄ0.2 ）3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅの蛍光物質に照射し、波長変換を行う。発光素子からの光と、蛍光体からの光との混合色により白色に発光する発光装置を提供することができる。 For example, the wavelength conversion is performed by irradiating a fluorescent material of Y 3 Al 5 O 12 : Ce or (Y 0.8 Gd 0.2 ) 3 Al 5 O 12 : Ce using a GaN-based compound semiconductor that emits blue light. A light emitting device that emits white light by a mixed color of light from a light emitting element and light from a phosphor can be provided.

例えば、緑色から黄色に発光するＣａＳｉ2 Ｏ2 Ｎ2 ：Ｅｕ、またはＳｒＳｉ2 Ｏ2 Ｎ2 ：Ｅｕと、青色に発光する（Ｓｒ，Ｃａ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ、赤色に発光する（Ｃａ，Ｓｒ）2 Ｓｉ5 Ｎ8 ：Ｅｕと、からなる蛍光体を使用することによって、演色性の良好な白色に発光する発光装置を提供することができる。これは、色の三源色である赤・青・緑を使用しているので、第１の蛍光体および第２の蛍光体の配合比を変えることのみで、所望の白色光を実現することができる。 For example, CaSi 2 O 2 N 2 : Eu, which emits light from green to yellow, or SrSi 2 O 2 N 2 : Eu, and (Sr, Ca) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu, which emits blue light, emits red light. By using a phosphor composed of (Ca, Sr) 2 Si 5 N 8 : Eu, a light emitting device that emits white light with good color rendering can be provided. This uses the three primary colors of red, blue, and green, so that the desired white light can be achieved simply by changing the blend ratio of the first phosphor and the second phosphor. Can do.

＜光拡散部材＞
前述の粉末状の蛍光物質に代えて、若しくは蛍光物質とともに光拡散部材を粉体ガラスに含有させてもよい。具体的な光拡散部材としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素等が好適に用いられる。 <Light diffusion member>
Instead of the aforementioned powdery fluorescent substance, or together with the fluorescent substance, a light diffusing member may be contained in the powder glass. As a specific light diffusion member, barium titanate, titanium oxide, aluminum oxide, silicon oxide or the like is preferably used.

本明細書において、蛍光物質、光拡散部材、フィラー、セラミックス粉の厳密な区別は特になく、蛍光物質のうち反射率の高い物質は光拡散部材として作用する。光拡散部材は、中心粒径が１ｎｍ以上５μｍ未満のものをいう。１ｎｍ以上５μｍ未満の光拡散部材は、発光素子および蛍光物質からの光を良好に乱反射させ、大きな粒径の蛍光物質を用いることにより生じやすい色むらを抑制することができる。また、発光スペクトルの半値幅を狭めることができ、色純度の高い発光装置を得ることができる。一方、１ｎｍ以上１μｍ未満の光拡散部材は、透明度が高く、光度を低下させることなくガラスの粘度を高めることができる。   In the present specification, there is no particular distinction between the fluorescent substance, the light diffusing member, the filler, and the ceramic powder, and a substance having a high reflectance among the fluorescent substances acts as a light diffusing member. The light diffusing member is one having a center particle diameter of 1 nm or more and less than 5 μm. A light diffusing member having a thickness of 1 nm or more and less than 5 μm favorably diffuses light from the light-emitting element and the fluorescent material, and can suppress uneven color that tends to occur when a fluorescent material having a large particle diameter is used. In addition, the half width of the emission spectrum can be narrowed, and a light emitting device with high color purity can be obtained. On the other hand, a light diffusing member of 1 nm or more and less than 1 μm has high transparency and can increase the viscosity of the glass without lowering the light intensity.

＜粉体フィラー＞
前述の粉末状の蛍光物質に代えて、若しくは蛍光物質、光拡散部材とともに粉体フィラーを粉体ガラスに含有させてもよい。具体的な材料は、光拡散部材と同様であるが、光拡散部材と中心粒径が異なる。ここで、粉体フィラ−は、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、ＺｒＯ2 、ＴａＯ2 、ＳｎＯ、ＳｎＯ2 、ＩＴＯ、Ｉｎ2 Ｏ3 、Ｇａ2 Ｏ3 のいずれかであり、中心粒径（平均粒径）が５ｎｍ〜１００μｍのものをいう。このような粒径のフィラーを粉体ガラス中に含有させると、光拡散作用により発光装置の色度バラツキを改善することができる。ガラスの流動性を一定に調整することが可能となり、歩留まり高く発光装置を量産することができる。また、ガラスの流動性を一定に調整することができる。 <Powder filler>
Instead of the powdery fluorescent material described above, a powder filler may be contained in the powder glass together with the fluorescent material and the light diffusing member. The specific material is the same as that of the light diffusing member, but the central particle diameter is different from that of the light diffusing member. Here, the powder filler - is either SiO 2, TiO 2, Al 2 O 3, ZnO, ZrO 2, TaO 2, SnO, SnO 2, ITO, In 2 O 3, Ga 2 O 3, The center particle size (average particle size) is 5 nm to 100 μm. When the filler having such a particle size is contained in the powder glass, the chromaticity variation of the light emitting device can be improved by the light diffusion action. The fluidity of the glass can be adjusted to be constant, and the light emitting device can be mass-produced with a high yield. Moreover, the fluidity | liquidity of glass can be adjusted uniformly.

粉体フィラーは、蛍光物質と同一若しくは類似の粒径および／または形状を有することが好ましい。類似の粒径は、各粒子の真円との近似程度を表す円形度（円経度＝粒子の投影面積に等しい真円の周囲長さ／粒子の投影の周囲長さ）の値の差が２０％未満の場合をいう。このような粉体フィラーを用いることにより、蛍光物質とフィラーが互いに作用しあい、ガラス中にて蛍光物質を良好に分散させることができ色むらを抑制することができる。   The powder filler preferably has the same or similar particle size and / or shape as the fluorescent material. The similar particle size is a difference in circularity (circular / longitude = peripheral length of a true circle equal to the projected area of the particle / perimeter of the projected particle) representing a degree of approximation with a perfect circle of each particle is 20 If less than%. By using such a powder filler, the fluorescent material and the filler interact with each other, the fluorescent material can be favorably dispersed in the glass, and color unevenness can be suppressed.

＜セラミックス粉＞
前述の粉末状の蛍光物質に代えて、若しくは蛍光物質、光拡散部材、フィラーと共にセラミックス粉を粉体ガラスに含有させてもよい。セラミックス粉の材質はＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＺｒＯ2 、ＴｉＯ2 、ＴｉＮ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＳｎＯ2 などであり、蛍光物質、光拡散部材、フィラーと材質が重複する場合がある。セラミックス粉の大きさは数μｍから数十μｍの大きさがあり、略球形、略楕円形、多角形などである。 <Ceramic powder>
In place of the above-mentioned powdery fluorescent substance, ceramic powder may be contained in the powder glass together with the fluorescent substance, the light diffusing member, and the filler. The ceramic powder material is SiO 2 , Al 2 O 3 , AlN, SiC, ZrO 2 , TiO 2 , TiN, Si 3 N 4 , SnO 2, etc. When the material overlaps with fluorescent material, light diffusion member, filler There is. The ceramic powder has a size of several μm to several tens of μm, and is substantially spherical, substantially elliptical, polygonal, or the like.

＜被膜＞
ガラス封止部の表面に被膜を形成することが好ましい。被膜はガラス封止部の白濁を抑制することができる。ガラス封止部の白濁はガラスが結晶化することに起因する。また水分の透過を抑制することができる。被膜はフィラーなどを入れたものを使用することができる。例えば所定の波長の光（３５０ｎｍ以下の波長および５５０ｎｍ以上の波長の光）を吸収する被膜を用いることにより、特定の波長の光（３５０ｎｍから５５０ｎｍまでの波長の光）を取り出すことができる発光装置を提供することができる。被膜は一層だけでなく、多層構造とすることもできる。多層構造とすることにより透過率を上げることもできる。 <Coating>
It is preferable to form a film on the surface of the glass sealing portion. The coating can suppress white turbidity of the glass sealing portion. The white turbidity of the glass sealing part is caused by the crystallization of the glass. Further, moisture permeation can be suppressed. A film containing a filler or the like can be used. For example, a light-emitting device capable of extracting light with a specific wavelength (light with a wavelength from 350 nm to 550 nm) by using a film that absorbs light with a predetermined wavelength (light with a wavelength of 350 nm or less and light with a wavelength of 550 nm or more) Can be provided. The coating film can have a multilayer structure as well as a single layer. The transmittance can be increased by employing a multilayer structure.

以下、図４（ｃ）乃至（ｊ）あるいは図５（ｃ）乃至（ｊ）を参照して他の実施形態を説明する。   Hereinafter, other embodiments will be described with reference to FIGS. 4C to 4J or FIGS. 5C to 5J.

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態は、前述した第１の実施形態の一部を変更したものである。最初のガラス封止工程により例えばレンズ形状のガラス封止部１６ａを形成した後、再封止を行うことなく、中子１４およびガラス封止済み基板２０を下金型１３から取り外し、ガラス封止済み基板２０を所望の発光装置に分割する。これにより、例えば図４（ｃ）あるいは図５（ｃ）に示すように単層構造のレンズ形状のガラス封止部１６ａを有する発光装置が得られる。 <Second Embodiment>
The second embodiment is obtained by changing a part of the first embodiment described above. For example, after forming the lens-shaped glass sealing portion 16a by the first glass sealing step, the core 14 and the glass-sealed substrate 20 are removed from the lower mold 13 without re-sealing, and the glass sealing is performed. The used substrate 20 is divided into desired light emitting devices. Thereby, for example, as shown in FIG. 4C or FIG. 5C, a light-emitting device having a lens-shaped glass sealing portion 16a having a single-layer structure is obtained.

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態は、前述した第１の実施形態の一部を変更したものである。中子の使用を省略し、最初のガラス封止工程の後に再封止を行わずに、例えば図４（ｄ）あるいは図５（ｄ）に示すように外形が立方体の単層構造のガラス封止部１６ａを形成する。この場合の工程は、実装済み基板を下金型内にセットし、下金型内に全体的に前記したような封止材料を供給する。そして、封止材料を加熱・加圧してガラス封止部を形成し、封止材料を冷却し、ガラス封止済み基板を下金型から取り外した後、所望の切断位置でガラス封止部および基板のダイシングを行い、所望の発光装置に分割する。 <Third Embodiment>
The third embodiment is obtained by changing a part of the first embodiment described above. The use of the core is omitted, and the glass sealing with a single-layer structure having a cubic outer shape as shown in FIG. 4D or FIG. A stop 16a is formed. In this case, the mounted substrate is set in the lower mold, and the sealing material as described above is supplied to the entire lower mold. Then, the sealing material is heated and pressurized to form a glass sealing portion, the sealing material is cooled, the glass-sealed substrate is removed from the lower mold, and then the glass sealing portion and a desired cutting position The substrate is diced and divided into desired light emitting devices.

＜第４の実施形態＞
第４の実施形態は、前述した第１の実施形態の一部を変更したものである。実装基板として、例えば図４（ｅ）あるいは図５（ｅ）に示すように、上方が開口した凹部と、その底面に基板電極を有する例えばセラミックスのパッケージ４０を使用する。この場合の工程は、前述した第１の実施形態の工程と比べて、凹部を有するパッケージ４０の凹部底面（基板面）上にＬＥＤ１２を実装した実装済みパッケージ基板を準備し、パッケージの凹部内に中子をセットする点が異なり、その他はほぼ同様である。これにより、パッケージ４０の凹部内に二層構造のガラス封止部１６ａ，１８ａが形成された発光装置が得られる。このような構造によれば、パッケージの凹部側壁が存在するので、ＬＥＤ実装部への水の侵入を阻止することができる。また、パッケージの凹部側壁の内面に基板面に平行な方向の凹凸が存在するような場合には、この凹凸部で側壁とガラス封止部とが係合状態になり、ガラス封止部の抜け止め効果を呈する効果も期待できる。 <Fourth Embodiment>
The fourth embodiment is obtained by changing a part of the first embodiment described above. As the mounting substrate, for example, as shown in FIG. 4 (e) or FIG. 5 (e), for example, a ceramic package 40 having a concave portion opened upward and a substrate electrode on its bottom surface is used. Compared with the process of the first embodiment described above, the process in this case prepares a mounted package substrate in which the LEDs 12 are mounted on the bottom surface (substrate surface) of the package 40 having the recess, and the process is performed in the recess of the package. The core is set differently, and the others are almost the same. Thereby, the light emitting device in which the glass sealing portions 16a and 18a having a two-layer structure are formed in the recesses of the package 40 is obtained. According to such a structure, since the recess side wall of the package exists, it is possible to prevent water from entering the LED mounting portion. Further, when there is unevenness in the direction parallel to the substrate surface on the inner surface of the side wall of the concave portion of the package, the side wall and the glass sealing portion are engaged with each other by the uneven portion, and the glass sealing portion is not detached. An effect that exhibits a stopping effect can also be expected.

＜第５の実施形態＞
第５の実施形態は、前述した第４の実施形態の一部を変更したものである。中子の使用を省略し、例えば図４（ｆ）あるいは図５（ｆ）に示すように、パッケージ４０の凹部内に全体的に封止材料を供給する。これにより、図４（ｆ）あるいは図５（ｆ）に示すように、単層構造のガラス封止部１６ａがパッケージ４０の凹部内に形成された発光装置が得られる。 <Fifth Embodiment>
The fifth embodiment is obtained by changing a part of the fourth embodiment described above. The use of the core is omitted, and for example, as shown in FIG. 4F or FIG. Thereby, as shown in FIG. 4F or FIG. 5F, a light emitting device in which the glass sealing portion 16a having a single layer structure is formed in the recess of the package 40 is obtained.

＜第６の実施形態＞
第６の実施形態は、前述した第４の実施形態の一部を変更したものである。中子の使用を省略し、例えば図４（ｇ）あるいは図５（ｇ）に示すように、パッケージ４０の凹部内の中間付近まで第１の封止材料（粉体ガラスと粉末状蛍光体の混合物）を供給して第１のガラス封止部１６ａを形成した後、さらに、その上側でパッケージの凹部内に全体的に第２の封止材料（粉体ガラス）を供給して第２のガラス封止部１８ａを形成する。これにより、図４（ｇ）あるいは図５（ｇ）に示すように、二層構造のガラス封止部１６ａ，１８ａがパッケージ４０の凹部内に形成された発光装置が得られる。 <Sixth Embodiment>
In the sixth embodiment, a part of the above-described fourth embodiment is changed. The use of the core is omitted. For example, as shown in FIG. 4G or FIG. 5G, the first sealing material (powder glass and powdered phosphor) After the first glass sealing portion 16a is formed by supplying the mixture), the second sealing material (powder glass) is supplied entirely into the recess of the package on the upper side of the first glass sealing portion 16a. The glass sealing part 18a is formed. Thereby, as shown in FIG. 4G or FIG. 5G, a light emitting device in which the glass sealing portions 16a and 18a having a two-layer structure are formed in the recesses of the package 40 is obtained.

＜第７の実施形態＞
第７の実施形態は、前述した第６の実施形態の一部を変更したものである。二層構造のガラス封止部１６ａ，１８ａを形成する際、例えば図４（ｉ）あるいは図５（ｉ）に示すように、外側のガラス封止部１８ａの上面に上金型内面の形状を転写することによって、外側のガラス封止部１８ａを配光調整用の凸レンズ形状に形成する。 <Seventh Embodiment>
In the seventh embodiment, a part of the above-described sixth embodiment is changed. When forming the two-layer glass sealing portions 16a and 18a, for example, as shown in FIG. 4 (i) or FIG. 5 (i), the shape of the inner surface of the upper mold is formed on the upper surface of the outer glass sealing portion 18a. By transferring, the outer glass sealing portion 18a is formed into a convex lens shape for light distribution adjustment.

＜第８の実施形態＞
第８の実施形態は、前述した第１の実施形態の一部を変更したものである。中子の使用を省略し、例えば図４（ｈ）あるいは図５（ｈ）に示すように、下金型内の中間付近まで第１の封止材料（粉体ガラスと粉末状蛍光体の混合物）を供給してガラス封止部１６ａを形成した後、さらに、その上側で下金型内に全体的に第２の封止材料（粉体ガラス）を供給して第２のガラス封止部１８ａを形成する。これにより、図４（ｈ）あるいは図５（ｈ）に示すように二層構造のガラス封止部１６ａ，１８ａが形成された発光装置が得られる。 <Eighth Embodiment>
The eighth embodiment is obtained by changing a part of the first embodiment described above. The use of the core is omitted. For example, as shown in FIG. 4 (h) or FIG. 5 (h), the first sealing material (a mixture of powdered glass and powdered phosphor) is obtained up to the middle in the lower mold. ) To form the glass sealing portion 16a, and further, the second sealing material (powder glass) is supplied entirely into the lower mold on the upper side thereof to form the second glass sealing portion. 18a is formed. As a result, a light emitting device in which the glass sealing portions 16a and 18a having a two-layer structure are formed as shown in FIG. 4 (h) or FIG. 5 (h) is obtained.

＜第９の実施形態＞
第９の実施形態は、前述した第８の実施形態の一部を変更したものである。二層構造のガラス封止部１６ａ，１８ａを形成する際、外側のガラス封止部１８ａの上面に上金型内面の形状を転写することによって、例えば図４（ｊ）あるいは図５（ｊ）に示すように、外側のガラス封止部１８ａに配光調整用の凸レンズ部を形成する。 <Ninth Embodiment>
The ninth embodiment is obtained by changing a part of the eighth embodiment described above. When forming the two-layer glass sealing portions 16a and 18a, the shape of the inner surface of the upper mold is transferred to the upper surface of the outer glass sealing portion 18a, for example, as shown in FIG. 4 (j) or FIG. 5 (j). As shown in FIG. 4, a convex lens portion for adjusting light distribution is formed on the outer glass sealing portion 18a.

＜第１０の実施形態＞
第１０の実施形態は、前述した各実施形態において、基板のＬＥＤ搭載面側あるいはその裏側に、保護素子（図示せず）が実装されたものである。保護素子として例えばツェナーダイオードがＬＥＤに対して電気的に逆並列接続されている。この場合、ツェナーダイオードは、一対の電極が素子の上下面に分離して形成された構造を有し、一方の電極から基板電極にループ状のワイヤ配線が接続され、前述したフェイスアップ実装状態のＬＥＤと同様にガラス封止がなされている。この際、特にダメージを受けることなくガラス封止が可能である。 <Tenth Embodiment>
In the tenth embodiment, a protection element (not shown) is mounted on the LED mounting surface side or the back side of the substrate in each of the above-described embodiments. For example, a Zener diode as a protection element is electrically connected in reverse parallel to the LED. In this case, the Zener diode has a structure in which a pair of electrodes are formed separately on the upper and lower surfaces of the element, and a loop-like wire wiring is connected from one electrode to the substrate electrode, and the above-described face-up mounting state is achieved. Glass sealing is performed in the same manner as the LED. At this time, glass sealing is possible without any particular damage.

なお、赤色発光ＬＥＤ、赤外線発光ＬＥＤなどのように、一対の電極が素子の上下面に分離形成されている構造を有する発光素子を基板上に実装する場合にも、一方の電極から基板電極にループ状のワイヤ配線を接続するが、前述したフェイスアップ実装状態のＬＥＤと同様にガラス封止が可能である。   Even when a light-emitting element having a structure in which a pair of electrodes are separately formed on the upper and lower surfaces of the element, such as a red light-emitting LED and an infrared light-emitting LED, is mounted on a substrate, the electrode is transferred from one electrode to the substrate electrode. Although loop-shaped wire wiring is connected, glass sealing is possible like the LED in the face-up mounted state described above.

第１の実施形態で前述した図１（ａ）乃至図３（ｄ）および図４（ｂ）を参照しながら一実施例を説明する。   An example will be described with reference to FIGS. 1A to 3D and FIG. 4B described above in the first embodiment.

Ａｌ2 Ｏ3 を用いた基板１１にスクリーン印刷やメッキ等により基板電極を形成し、基板電極上にＡｕ等のバンプを球状若しくは卵状に形成する。この際、基板電極をｎ側の基板電極とｐ側の基板電極に分け、基板の上面から側面、下面にかけて導電パターンを形成する。ＬＥＤ１２は、ピーク波長が４６０ｎｍ近傍にある青色に発光する素子であって、同一面側にｎ側電極とｐ側電極とを有し、その反対側に透光性の基板を持つ素子を使用するものとする。このＬＥＤを基板上に載置する際、透光性の基板をコレット等で吸引して、ｎ側電極とｐ側電極とをフェイスダウンする。バンプに熱を加え、ＬＥＤをコレット等で超音波振動を加え、ｎ側電極およびｐ側電極をバンプと接合することによって基板電極に電気的に接続する。この後、コレット等の吸引を止め、コレット等を引き上げる。 A substrate electrode is formed on the substrate 11 using Al 2 O 3 by screen printing, plating, or the like, and a bump such as Au is formed on the substrate electrode in a spherical or egg shape. At this time, the substrate electrode is divided into an n-side substrate electrode and a p-side substrate electrode, and a conductive pattern is formed from the upper surface to the side surface and the lower surface of the substrate. The LED 12 is an element that emits blue light having a peak wavelength near 460 nm, and has an n-side electrode and a p-side electrode on the same surface side, and an element having a translucent substrate on the opposite side. Shall. When this LED is placed on the substrate, the translucent substrate is sucked with a collet or the like, and the n-side electrode and the p-side electrode are faced down. Heat is applied to the bumps, the LED is subjected to ultrasonic vibration with a collet or the like, and the n-side electrode and the p-side electrode are joined to the bumps to be electrically connected to the substrate electrode. Thereafter, the suction of the collet or the like is stopped, and the collet or the like is pulled up.

上記したようにＬＥＤを実装した基板を所定の加熱成形装置内に配置する。この装置は上金型１７と下金型１３とを持ち、装置内を所定の温度に保持できるように構成されている。下金型１３の内部に前記ＬＥＤを実装した基板をセットし、さらに、中子１４をセットする。基板電極等の金属に酸化膜を形成させないために、装置内は、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等の不活性ガス雰囲気中に保持しておくほか、真空にすることも可能である。   As described above, the substrate on which the LED is mounted is placed in a predetermined thermoforming apparatus. This apparatus has an upper mold 17 and a lower mold 13, and is configured so that the inside of the apparatus can be maintained at a predetermined temperature. A substrate on which the LED is mounted is set inside the lower mold 13, and a core 14 is further set. In order not to form an oxide film on a metal such as a substrate electrode, the inside of the apparatus can be kept in an inert gas atmosphere such as a nitrogen atmosphere or an argon atmosphere, or can be evacuated.

そして、中子１４の窓１５内に封止材料１６を供給する。この封止材料１６を準備する際、粉体ガラス、粉末状蛍光体および粉体フィラーを例えば１００：４０：３０（重量％）の割合で混合し、十分に撹拌することにより、粉体ガラス中に粉末状蛍光体および粉体フィラーをほぼ均一に分散させる。粉体ガラスは、ガラス転移温度Ｔｇが２００℃〜６００℃、軟化点／屈伏点が２５０℃〜７００℃、かつ、融点が２００℃〜８００℃、線膨張係数が３〜１５ppm 、平均粒径が１０ｎｍ〜２００μｍのものを使用する。この粉体ガラスは、Ｐ2 Ｏ5 を５６〜６３ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 を５〜１３ｗｔ％、ＺｎＯを２１〜４１ｗｔ％含み、さらに、Ｂ2 Ｏ3 、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｌｉ2 Ｏ、ＭｇＯ、ＷＯ3 、Ｇｄ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 をそれぞれ０〜６ｗｔ％、ＣａＯ、ＳｒＯをそれぞれ０〜１２ｗｔ％、ＢａＯ、ＴｉＯ2 、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｂｉ2 Ｏ3 をそれぞれ０〜２２ｗｔ％含む。 Then, the sealing material 16 is supplied into the window 15 of the core 14. When this sealing material 16 is prepared, the powder glass, the powdered phosphor and the powder filler are mixed in a ratio of, for example, 100: 40: 30 (% by weight) and sufficiently stirred, so that the powder glass The powdered phosphor and powder filler are dispersed almost uniformly. Powdered glass has a glass transition temperature Tg of 200 ° C. to 600 ° C., a softening point / bending point of 250 ° C. to 700 ° C., a melting point of 200 ° C. to 800 ° C., a linear expansion coefficient of 3 to 15 ppm, and an average particle size of The thing of 10 nm-200 micrometers is used. This powder glass contains 56 to 63 wt% of P 2 O 5 , 5 to 13 wt% of Al 2 O 3, and 21 to 41 wt% of ZnO. Further, B 2 O 3 , Na 2 O, K 2 O, Li 2 O, MgO, WO 3 , Gd 2 O 3 and ZrO 2 are each 0 to 6 wt%, CaO and SrO are each 0 to 12 wt%, BaO, TiO 2 , Nb 2 O 5 and Bi 2 O 3 are each 0 to 0 wt%. Contains 22 wt%.

加熱成形装置内に窒素を充填して、封止材料１６を、粉体ガラスのガラス転移温度以上の温度で、かつ、粉体ガラスの融点より低い温度になるまで加熱し、約５６０℃までゆっくりと昇温する。これにより、粉体ガラスが軟化状態となる。但し、粉体ガラスは融点よりも低い温度であるので、液状となっていない。粉体ガラスを加熱する温度は２００℃以上８００℃以下の温度が好ましい。特に５００℃以上６００℃以下の温度に加熱を行い、粉体ガラスを軟化状態にすることも可能である。   Nitrogen is filled in the thermoforming apparatus, and the sealing material 16 is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the powdered glass and lower than the melting point of the powdered glass, and slowly increased to about 560 ° C. The temperature rises. Thereby, powder glass will be in a softened state. However, since powder glass is a temperature lower than melting | fusing point, it is not liquid. The temperature for heating the powder glass is preferably 200 ° C. or higher and 800 ° C. or lower. In particular, it is possible to heat the powder glass to a softened state by heating to a temperature of 500 ° C. or higher and 600 ° C. or lower.

封止材料が軟化状態となったら、この状態で、下金型と上金型とを押圧して、軟化状態の封止材料を基板に押圧する。この際、封止材料は軟化状態となっているので、ＬＥＤを破壊することなく基板に接触する。また、フリップチップ実装の場合には、バンプを介して接合されている基板の基板電極とＬＥＤとの隙間には気体層が形成される。軟化したガラスは、ＬＥＤと基板との隙間に侵入することがあるので、これにより放熱性、ダイスの密着性の向上に寄与する。また、ＬＥＤ電極と基板とを接続するためのワイヤーを用いていない場合には、ワイヤーの断線を考慮する必要がない。さらに、ＬＥＤが持つ電極によりＬＥＤから出射される光が遮断されることもない。   When the sealing material is in a softened state, the lower mold and the upper mold are pressed in this state, and the softened sealing material is pressed against the substrate. At this time, since the sealing material is in a softened state, the sealing material contacts the substrate without destroying the LED. In the case of flip chip mounting, a gas layer is formed in the gap between the substrate electrode of the substrate bonded via the bump and the LED. Since the softened glass may penetrate into the gap between the LED and the substrate, this contributes to improvement of heat dissipation and die adhesion. Moreover, when the wire for connecting an LED electrode and a board | substrate is not used, it is not necessary to consider the disconnection of a wire. Furthermore, the light emitted from the LED is not blocked by the electrode of the LED.

なお、バンプを介して接合されるＬＥＤと基板電極との隙間に、エポキシ樹脂等の絶縁部材を予め配置しておくこともできる。これにより、ＬＥＤから発生する熱を基板電極側に伝達し易くし、放熱性を向上させることが可能になる。また、フリップチップ実装の場合には、封止工程における封止材料による押圧に耐えることができる。   Note that an insulating member such as an epoxy resin may be disposed in advance in the gap between the LED and the substrate electrode bonded via the bump. As a result, heat generated from the LED can be easily transmitted to the substrate electrode side, and heat dissipation can be improved. Further, in the case of flip chip mounting, it can withstand the pressing by the sealing material in the sealing process.

所定の温度以下に下金型および上金型が冷えたら、上金型と下金型とを離し、封止材料が固着された基板１１を装置から取り出す。取り出された基板のガラス封止部１６ａの上面は、そのままでも使用できるが、透光性を向上させるため研磨して平坦面にしておくことが好ましい。ガラス封止部１６ａおよび基板１１を上方から切断機を用いて切断し、個別化された発光装置３０を得る。この切断により、ガラス封止部１６ａの側面が形成される。   When the lower mold and the upper mold are cooled below a predetermined temperature, the upper mold and the lower mold are separated, and the substrate 11 to which the sealing material is fixed is taken out from the apparatus. Although the upper surface of the glass sealing portion 16a of the substrate taken out can be used as it is, it is preferably polished to be a flat surface in order to improve translucency. The glass sealing part 16a and the board | substrate 11 are cut | disconnected from the upper direction using a cutting machine, and the individualized light-emitting device 30 is obtained. By this cutting, the side surface of the glass sealing portion 16a is formed.

ガラス封止部１６ａおよび基板１１を切断機を用いて切断する際、ガラス封止部と基板との接触部分に達するまで、あるいは、接触部分に侵入しない程度まで入刃した後、所定の応力を加え、基板と共にガラス封止部１６ａを分割するようにしてもよい。基板を割るためには、基板の発光素子搭載面（ガラス封止部が固定されている側）とは反対の裏面側に、基板の厚さの（２／５）〜（３／５）程度まで切り込みを設けておき、この切り込み部分に沿って分割する。この場合には、ガラス封止部１６ａの側面は、切断された部分と分割された部分とを有する。ガラス封止部１６ａの側面は研磨しておくこともできる。これにより製品毎のバラツキを抑制できるからである。   When the glass sealing portion 16a and the substrate 11 are cut using a cutting machine, a predetermined stress is applied after reaching the contact portion between the glass sealing portion and the substrate or until the contact portion does not enter the contact portion. In addition, the glass sealing portion 16a may be divided together with the substrate. In order to divide the substrate, the thickness of the substrate is about (2/5) to (3/5) on the back side opposite to the light emitting element mounting surface (side on which the glass sealing portion is fixed) of the substrate. A cut is provided until it is divided along the cut portion. In this case, the side surface of the glass sealing portion 16a has a cut portion and a divided portion. The side surface of the glass sealing portion 16a can be polished. This is because variations in each product can be suppressed.

個片化された発光装置３０の大きさは縦３．０ｍｍ、横２．０ｍｍ、高さ１．５ｍｍである。基板の大きさは縦３．０ｍｍ、横２．０ｍｍ、高さ１．０ｍｍである。ガラス封止部は、切断機で入刃する分だけ基板よりも小さく、その大きさは縦２．９ｍｍ、横１．９ｍｍ、高さ０．５ｍｍである。   The size of the separated light emitting device 30 is 3.0 mm in length, 2.0 mm in width, and 1.5 mm in height. The size of the substrate is 3.0 mm long, 2.0 mm wide, and 1.0 mm high. The glass sealing portion is smaller than the substrate by the amount inserted by the cutting machine, and the size is 2.9 mm in length, 1.9 mm in width, and 0.5 mm in height.

さらに、ガラス封止部１６ａの表面に被膜を形成してもよい。この被膜の形成は、ガラス封止部を切断する前に行ってもよい。被膜は所定のシートを貼り付ける他、被膜を付けたい部分にスプレーする方法、ガラス封止部を所定の液中に浸積する方法、所定の物質をスクリーン印刷する方法などがある。   Furthermore, a film may be formed on the surface of the glass sealing portion 16a. This film may be formed before cutting the glass sealing portion. In addition to attaching a predetermined sheet, the coating includes a method of spraying a portion to which a coating is to be applied, a method of immersing a glass sealing portion in a predetermined liquid, and a method of screen printing a predetermined substance.

本発明の発光装置は、携帯電話のバックライト用照明、自動車前照灯、室内照明、屋外照明、各種デ−タを表示するディスプレイ装置、ラインセンサ−など各種センサー、各種インジケータなどの光源、各種計測機器、屋外の案内板、車載機器などの表示に利用される。特に、太陽光、深海、電気炉など、高圧、高温の環境下で使用される機器への適用が可能になる。   The light emitting device of the present invention includes a backlight for a mobile phone, an automobile headlight, an interior lighting, an outdoor lighting, a display device for displaying various data, various sensors such as a line sensor, a light source such as various indicators, It is used for display of measuring equipment, outdoor guide boards, in-vehicle equipment, etc. In particular, it can be applied to devices used under high-pressure and high-temperature environments such as sunlight, deep sea, and electric furnaces.

１０…実装済み基板、１１…基板、１１ａ…基板電極、１２…ＬＥＤ、１３…下金型、１４…中子、１５…窓部、１６，１８…封止材料、１６ａ，１８ａ…ガラス封止部、１７，１９…上金型、２０…ガラス封止済み基板、２１…ダイシング・ブレード、３０…発光装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Mounted board | substrate, 11 ... Board | substrate, 11a ... Board electrode, 12 ... LED, 13 ... Lower metal mold, 14 ... Core, 15 ... Window part, 16, 18 ... Sealing material, 16a, 18a ... Glass sealing Parts, 17, 19 ... upper mold, 20 ... glass-sealed substrate, 21 ... dicing blade, 30 ... light emitting device.

Claims (11)

一対の電極を有する発光素子と、
前記発光素子が搭載される基板と、
前記基板に設けられ、前記発光素子の電極に電気的に接続される基板電極と、
前記発光素子を封止したガラス封止部と、
を有する発光装置であって、前記ガラス封止部は、前記基板上で前記発光素子の周辺部に供給された粉体ガラスあるいはそれと他の材料との混合物からなる封止材料が融着されてなることを特徴とする発光装置。 A light emitting device having a pair of electrodes;
A substrate on which the light emitting element is mounted;
A substrate electrode provided on the substrate and electrically connected to an electrode of the light emitting element;
A glass sealing part sealing the light emitting element;
The glass sealing portion is formed by fusing a sealing material made of powder glass or a mixture of other materials with powder glass supplied to the peripheral portion of the light emitting element on the substrate. A light emitting device characterized by comprising: 前記ガラス封止部は、ＳｉＯ2 、ＢａＯ、ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｐ2 Ｏ5 、ＰｂＯ、Ｂ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｓｂ2 Ｏ5 、ＣａＯ、Ｌｉ2 Ｏ、ＷＯ3 、Ｇｄ2 Ｏ3 、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 、ＳｒＯ、ＭｇＯ、Ｌａ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 、ＡｇＯ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＡｌＦ3 、ＭｇＦ2 、ＣａＦ2 、ＳｒＦ2 、ＢａＦ2 、ＹＦ3 、ＬａＦ3 、ＳｎＦ2 、ＺｎＦ2 のいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。 The glass sealing portion, SiO 2, BaO, TiO 2 , Al 2 O 3, P 2 O 5, PbO, B 2 O 3, ZnO, Nb 2 O 5, Na 2 O, K 2 O, Sb 2 O 5 , CaO, Li 2 O, WO 3 , Gd 2 O 3 , Bi 2 O 3 , ZrO 2 , SrO, MgO, La 2 O 3 , Y 2 O 3 , AgO, LiF, NaF, KF, AlF 3 , MgF 2. The light emitting device according to claim 1, comprising any one of 2 , CaF 2 , SrF 2 , BaF 2 , YF 3 , LaF 3 , SnF 2 , and ZnF 2 . 前記ガラス封止部は、Ｐ2 Ｏ5 を５６〜６３ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 を５〜１３ｗｔ％、ＺｎＯを２１〜４１ｗｔ％含み、
さらに、Ｂ2 Ｏ3 、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｌｉ2 Ｏ、ＭｇＯ、ＷＯ3 、Ｇｄ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 をそれぞれ０〜６ｗｔ％、ＣａＯ、ＳｒＯをそれぞれ０〜１２ｗｔ％、ＢａＯ、ＴｉＯ2 、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｂｉ2 Ｏ3 をそれぞれ０〜２２ｗｔ％含むことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。 The glass sealing portion, P 2 O 5 to 56~63wt%, 5~13wt% of Al 2 O 3, comprises a ZnO 21~41wt%,
Further, B 2 O 3 , Na 2 O, K 2 O, Li 2 O, MgO, WO 3 , Gd 2 O 3 , ZrO 2 are each 0 to 6 wt%, CaO and SrO are each 0 to 12 wt%, BaO, 2. The light emitting device according to claim 1, comprising 0 to 22 wt% of TiO 2 , Nb 2 O 5 , and Bi 2 O 3 , respectively. 前記ガラス封止部は、Ｂ2 Ｏ3 を２０〜３１ｗｔ％、ＳｉＯ2 を０．３〜１４．５ｗｔ％、Ｎａ2 Ｏを１〜９ｗｔ％、ＺｎＯを４０〜５８ｗｔ％、Ｎｂ2 Ｏ5 を１０〜２０ｗｔ％含み、
さらに、ＢａＯ、ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｋ2 Ｏ、ＣａＯ、Ｌｉ2 Ｏ、ＺｒＯ2 、ＳｒＯ、ＭｇＯをそれぞれ０〜６ｗｔ％含むことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。 The glass sealing portion, B 2 O 3 of 20~31wt%, the SiO 2 0.3~14.5wt%, 1~9wt% of Na 2 O, ZnO and 40~58wt%, the Nb 2 O 5 10-20 wt% included,
2. The light emitting device according to claim 1, further comprising 0 to 6 wt% of BaO, TiO 2 , Al 2 O 3 , K 2 O, CaO, Li 2 O, ZrO 2 , SrO, and MgO, respectively. 前記ガラス封止部は、Ｂ2 Ｏ3 を１５〜３０ｗｔ％、ＳｉＯ2 を１〜９ｗｔ％、ＺｎＯを２５〜５９ｗｔ％、Ｎｂ2 Ｏ5 を１０〜４９ｗｔ％含み、
さらに、ＢａＯ、ＴｉＯ2 、Ｎｂ2 Ｏ5 、ＣａＯ、Ｇｄ2 Ｏ3 、ＳｒＯ、Ｌａ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 をそれぞれ０〜１９ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 を０〜９ｗｔ％、Ｂｉ2 Ｏ3 を０〜９ｗｔ％、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｌｉ2 Ｏ、ＺｒＯ2 をそれぞれ０〜４ｗｔ％含むことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。 The glass sealing portion, B 2 O 3 and 15 to 30 wt%, a SiO 2 1~9wt%, 25~59wt% of ZnO, wherein 10～49Wt% of Nb 2 O 5,
Furthermore, BaO, TiO 2 , Nb 2 O 5 , CaO, Gd 2 O 3 , SrO, La 2 O 3 , Y 2 O 3 are each 0 to 19 wt%, Al 2 O 3 is 0 to 9 wt%, Bi 2 O The light emitting device according to claim 1, wherein 0 to 9 wt% of 3 and 0 to 4 wt% of Na 2 O, K 2 O, Li 2 O, and ZrO 2 are contained. 前記ガラス封止部は、ＰｂＯ、Ｂ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 を含み、前記ＰｂＯを２９〜６９ｗｔ％、前記Ｂ2 Ｏ3 を２０〜５０ｗｔ％含むことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。 2. The light emitting device according to claim 1, wherein the glass sealing portion includes PbO, B 2 O 3 , and SiO 2, and includes 29 to 69 wt% of the PbO and 20 to 50 wt% of the B 2 O 3. apparatus. 前記粉体ガラスと他の材料との混合物は、粉体ガラスと粉体フィラーの混合物、あるいは、粉体ガラスと粉末状蛍光体の混合物、あるいは、粉体ガラスと粉末状蛍光体と粉体フィラーの混合物が融着されてなることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。 The mixture of powder glass and other materials is a mixture of powder glass and powder filler, a mixture of powder glass and powdered phosphor, or powder glass, powdered phosphor and powder filler. The light-emitting device according to claim 1, wherein the mixture is fused. 前記蛍光体は、ＹＡＧあるいは窒化物蛍光体であり、平均粒径が１０ｎｍ〜２００μｍであることを特徴とする請求項７に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 7, wherein the phosphor is YAG or a nitride phosphor and has an average particle diameter of 10 nm to 200 μm. 前記粉体フィラ−は、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、ＺｒＯ2 、ＴａＯ2 のいずれかであり、平均粒径が５ｎｍ〜１００μｍであることを特徴とする請求項７に記載の発光装置。 The powder filler is any one of SiO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 , ZnO, ZrO 2 , and TaO 2 , and has an average particle diameter of 5 nm to 100 μm. Light-emitting device. 前記発光素子は前記基板上にフェイスダウン実装されており、当該発光素子と前記基板との間の間隙部に前記封止材料が存在していることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting element is mounted face-down on the substrate, and the sealing material is present in a gap between the light emitting element and the substrate. . 前記発光素子は前記基板上にフェイスアップ実装されており、当該発光素子の上面電極から前記基板電極にループ状のワイヤー配線が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting element is mounted face-up on the substrate, and a loop-shaped wire is connected from the upper surface electrode of the light emitting element to the substrate electrode.
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