JP2011044608A - Light-emitting device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting device 1 capable of efficiently radiating heat generated from a light-emitting element 6. <P>SOLUTION: The light-emitting device 1 includes a glass substrate 4 with a hollow 2 in a front surface and a recessed part 3 in a rear surface; a lead frame 5 embedded in the glass substrate 4 and having parts exposed to a side surface of the glass substrate 4 and a bottom surface of the hollow 2; the light-emitting element 6 contained in the hollow 2; a heat-conducting material 7 filled in the recessed part 3 and a sealing material 8 covering the light-emitting element 6 so as to be able to radiate the heat generated from the light-emitting element 6 to the outside via the lead frame 5 and the heat-conducting material 7. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ガラス基板を用いたパッケージ材料に発光素子を実装した発光デバイスに関する。   The present invention relates to a light emitting device in which a light emitting element is mounted on a package material using a glass substrate.

近年、ガラスパッケージを使用した電子部品が実用化されている。ガラス材料は、外部から浸入する水分や汚染物質を妨げ、気密性が高い。また、ガラス材料は、半導体素子を形成するシリコン基板と熱膨張係数が近似するので、ガラスパッケージに半導体素子を実装したときの実装面や接合面の信頼性が高い。また、ガラス材料は安価であることから、製品のコスト上昇を抑制することができる。   In recent years, electronic parts using glass packages have been put into practical use. The glass material is highly airtight because it prevents moisture and contaminants entering from the outside. In addition, since the glass material has a thermal expansion coefficient close to that of a silicon substrate on which a semiconductor element is formed, the reliability of the mounting surface and the bonding surface when the semiconductor element is mounted on the glass package is high. Further, since the glass material is inexpensive, an increase in the cost of the product can be suppressed.

図９は、ガラス材料にＬＥＤ素子を実装したＬＥＤ発光装置の断面図である（特許文献１の図１）。ガラス基板５１には貫通電極５２が形成されている。貫通電極５２の上には接続用の電極メタライズ５３Ｂが形成され、電極メタライズ５３Ｂの上には複数のＬＥＤ素子５６Ａが実装されている。ＬＥＤ素子５６Ａの上面と電極メタライズ５３Ｂとはワイヤー５７により電気的に接続されている。ガラス基板５１の下面には外部と接続用の電極メタライズ５３Ａが形成されている。電極メタライズ５３Ａは貫通電極５２に電気的に接続されている。従って、ＬＥＤ素子５６Ａに対して、下面に形成した電極メタライズ５３Ａから電力を供給することができる。   FIG. 9 is a cross-sectional view of an LED light emitting device in which an LED element is mounted on a glass material (FIG. 1 of Patent Document 1). A through electrode 52 is formed on the glass substrate 51. A connection electrode metallized 53B is formed on the through electrode 52, and a plurality of LED elements 56A are mounted on the electrode metallized 53B. The upper surface of the LED element 56 </ b> A and the electrode metallized 53 </ b> B are electrically connected by a wire 57. On the lower surface of the glass substrate 51, an electrode metallized 53A for connection with the outside is formed. The electrode metallized 53A is electrically connected to the through electrode 52. Therefore, electric power can be supplied to the LED element 56A from the electrode metallized 53A formed on the lower surface.

ガラス基板５１の上面には、貫通孔５８が形成されたＳｉ基板５４が、ＬＥＤ素子５６Ａを囲むように設置されている。Ｓｉ基板５４はガラス基板５１の表面に陽極接合されている。Ｓｉ基板５４の内壁面は傾斜し、内壁面の表面には反射膜５５が形成されている。ＬＥＤ素子５６Ａで発光した光は反射膜５５により反射して、上方向に指向性のある光として射出される。ＬＥＤ素子５６Ａは複数個実装されているので、発光の強度を高くすることができる。また、ＬＥＤ素子５６Ａから生成される熱は、貫通電極５２と電極メタライズ５３Ａを介して外部へ放熱することができる。   On the upper surface of the glass substrate 51, a Si substrate 54 in which a through hole 58 is formed is installed so as to surround the LED element 56A. The Si substrate 54 is anodically bonded to the surface of the glass substrate 51. The inner wall surface of the Si substrate 54 is inclined, and a reflective film 55 is formed on the surface of the inner wall surface. The light emitted from the LED element 56A is reflected by the reflective film 55 and emitted as light having directivity in the upward direction. Since a plurality of LED elements 56A are mounted, the intensity of light emission can be increased. Further, the heat generated from the LED element 56A can be radiated to the outside through the through electrode 52 and the electrode metallized 53A.

この従来例では、ガラス基板５１の貫通電極５２は、ガラス基板５１に形成した貫通孔の内壁にＣｕ、Ｎｉなどをメッキし、その後、導電性樹脂や半田などを充填して形成されている。また、ガラス基板５１の裏面の電極メタライズ５３Ａは、ガラスの表面にＴｉ層、その上にＴｉ層保護のためのバリア層となるＰｔ層、あるいはＮｉ層、さらに表面酸化を防止するＡｕ層などをスパッタリング法や蒸着法などにより堆積し、フォトプロセスを通してパターニングされている。   In this conventional example, the through electrode 52 of the glass substrate 51 is formed by plating Cu, Ni or the like on the inner wall of the through hole formed in the glass substrate 51 and then filling with a conductive resin or solder. Further, the electrode metallized 53A on the back surface of the glass substrate 51 has a Ti layer on the glass surface, a Pt layer serving as a barrier layer for protecting the Ti layer, or an Ni layer, and an Au layer for preventing surface oxidation. It is deposited by sputtering or vapor deposition and patterned through a photo process.

図１０は、ガラス材料にＬＥＤ発光素子６１を埋め込んだ発光装置６０の断面図である（特許文献２の図１）。ＬＥＤ発光素子６１は面実装によりバンプ６２を介してサブマウント６３に実装され、サブマウント６３は、リード６４Ａ、６４Ｂの先端に形成された段差部に接続されている。周囲は封止部材６５により覆われており、封止部材６５としてガラスを使用することが記載されている。ガラスからなる封止部材６５はリード６４Ａ、６４Ｂの下部側で薄く、ＬＥＤ発光素子６１から発光される光が射出する側は凸状に厚く形成されている。   FIG. 10 is a cross-sectional view of a light emitting device 60 in which an LED light emitting element 61 is embedded in a glass material (FIG. 1 of Patent Document 2). The LED light emitting element 61 is mounted on the submount 63 by bumps 62 by surface mounting, and the submount 63 is connected to a stepped portion formed at the tip of the leads 64A and 64B. It is described that the periphery is covered with a sealing member 65 and glass is used as the sealing member 65. The sealing member 65 made of glass is thin on the lower side of the leads 64A and 64B, and the side on which the light emitted from the LED light emitting element 61 is emitted is formed thick in a convex shape.

この発光装置６０は、ＬＥＤ発光素子６１に対して熱膨張率が１５０％から５００％の範囲の透光性ガラス部及び金属部で全体が包囲されている。また、ＬＥＤ発光素子６１に対し、給電部材（リード６４Ａ、６４Ｂ）及び封止部材６５の熱膨張率が大となるように形成されている。また、ＬＥＤ発光素子６１あるいはサブマウント６３の部材に対し、給電部材及び封止部材６５の熱膨張率が大となるように形成されている。これにより、応力方向が調整されて熱収縮差に起因して生じるクラック等の発生を防止することができる、というものである。   The light emitting device 60 is entirely surrounded by a translucent glass portion and a metal portion having a coefficient of thermal expansion of 150% to 500% with respect to the LED light emitting element 61. In addition, the LED light emitting element 61 is formed such that the power supply members (leads 64A and 64B) and the sealing member 65 have a large coefficient of thermal expansion. Further, the power supply member and the sealing member 65 are formed so that the coefficient of thermal expansion is larger than that of the LED light emitting element 61 or the submount 63. As a result, the stress direction is adjusted, and the occurrence of cracks and the like caused by the thermal shrinkage difference can be prevented.

特開２００７−４２７８１号公報JP 2007-42781 A 特開２００７−３０６０３６号公報JP 2007-306036 A

ＬＥＤ素子は発光すると同時に発熱する。特許文献１においては裏面側に貫通電極を介して放熱する構造であるが、発光素子数を増加させる、あるいは発光強度を高くすると、発光素子近傍に熱が蓄積し、高温となって発光素子の発光効率が低下する課題があった。また、発光素子の点灯、消灯を繰り返すことにより貫通電極が高温と低温の温度サイクルに晒され、貫通電極とガラスの界面の気密性が低下し、外部から水分等が浸入して発光素子の寿命を低下させる原因となった。   The LED element emits light and generates heat simultaneously. In Patent Document 1, the heat is dissipated through the through electrode on the back surface side. However, when the number of light emitting elements is increased or the light emission intensity is increased, heat accumulates in the vicinity of the light emitting elements, and the temperature of the light emitting elements increases. There was a problem that the luminous efficiency was lowered. In addition, by repeatedly turning on and off the light emitting element, the through electrode is exposed to high and low temperature cycles, the airtightness of the interface between the through electrode and the glass is reduced, and moisture etc. enters from the outside and the life of the light emitting element It became a cause of lowering.

また、特許文献２に記載される発光装置では、ガラスを使用した封止部材は凸状に湾曲した形状となることからＬＥＤ発光素子から射出した光は周囲に拡散して指向性を持たせることができない。   In addition, in the light emitting device described in Patent Document 2, the sealing member using glass has a convexly curved shape, so that light emitted from the LED light emitting element diffuses to the surroundings and has directivity. I can't.

本発明は、上記課題を解決し、発光素子により生成された熱が速やかに外部に放熱される構造の発光デバイスを提供することを目的としてなされた。   The present invention has been made for the purpose of providing a light-emitting device having a structure in which the above-described problems are solved and heat generated by a light-emitting element is quickly dissipated to the outside.

本発明の発光デバイスは、ガラス基板の表面に窪みが形成され、ガラス基板の裏面に窪みに対応して凹部が形成されている。このガラス基板にはリードフレームが埋め込まれており、リードフレームは、ガラス基板の側面と窪みの底面において露出する部位を持つ。窪みには、発光素子が収納され、露出したリードフレームに電気的に接続されるとともに、封止材によって覆われている。さらに、凹部には熱伝導性材料が充填される。   In the light emitting device of the present invention, a recess is formed on the surface of the glass substrate, and a recess is formed on the back surface of the glass substrate corresponding to the recess. A lead frame is embedded in the glass substrate, and the lead frame has a portion exposed at the side surface of the glass substrate and the bottom surface of the recess. A light emitting element is accommodated in the recess, and is electrically connected to the exposed lead frame and covered with a sealing material. Further, the recess is filled with a heat conductive material.

また、リードフレームは、ガラス基板の凹部の底面において露出し、熱伝導性材料は、リードフレームに接触している。   The lead frame is exposed at the bottom surface of the concave portion of the glass substrate, and the thermally conductive material is in contact with the lead frame.

また、発光素子は、凹部の底面において露出し、熱伝導性材料は、発光素子に接触している。   The light emitting element is exposed at the bottom surface of the recess, and the heat conductive material is in contact with the light emitting element.

また、リードフレームは複数形成され、窪みの底面において一方のリードフレームが他方のリードフレームを挟むように配置されている。   In addition, a plurality of lead frames are formed, and one lead frame is disposed so as to sandwich the other lead frame on the bottom surface of the recess.

また、ガラス基板は、窪みを構成する領域において白色又は乳白色を呈する。   Moreover, a glass substrate exhibits white or milky white in the area | region which comprises a hollow.

また、封止材は、金属アルコキシドから形成される。   Moreover, the sealing material is formed from a metal alkoxide.

また、ガラス基板とリードフレームの熱膨張係数の差が、４×１０-6／Ｋ（Ｋはケルビン）以下である。 Further, the difference in thermal expansion coefficient between the glass substrate and the lead frame is 4 × 10 −6 / K (K is Kelvin) or less.

また、ガラス基板の熱膨張係数は８×１０-6／Ｋから１１×１０-6／Ｋであり、リードフレームの熱膨張係数は４×１０-6から１５×１０-6／Ｋである。 The thermal expansion coefficient of the glass substrate is 8 × 10 −6 / K to 11 × 10 −6 / K, and the thermal expansion coefficient of the lead frame is 4 × 10 −6 to 15 × 10 −6 / K.

また、リードフレームは、材料の異なる金属が接合されたクラッド材からなる。   Further, the lead frame is made of a clad material in which metals of different materials are joined.

また、リードフレームは金属材料で形成されており、リードフレームとガラス基板との間の接合面には、リードフレームを構成する金属材料の酸化物からなる酸化膜が形成されている。   The lead frame is made of a metal material, and an oxide film made of an oxide of the metal material constituting the lead frame is formed on the joint surface between the lead frame and the glass substrate.

また、リードフレームには、ガラス基板に埋め込まれた領域において貫通孔が形成されている。   The lead frame has a through hole in a region embedded in the glass substrate.

本発明の発光デバイスの構成によれば、発光素子で発生した熱はリードフレームと熱伝導性材料の両方を介して外部に放熱される。そのため、発光素子近傍に蓄熱されることを防止し、発光素子の高温化に伴う発光効率の低下や、部材間の境界面における気密性の低下を防止することができる。また、発光素子はガラス材料の窪みに実装されるので、発光素子から射出される光の指向性を制御することができる。   According to the configuration of the light emitting device of the present invention, the heat generated in the light emitting element is radiated to the outside through both the lead frame and the heat conductive material. Therefore, it is possible to prevent heat from being stored in the vicinity of the light emitting element, and it is possible to prevent a decrease in light emission efficiency due to a high temperature of the light emitting element and a decrease in airtightness at the interface between members. Further, since the light emitting element is mounted in the depression of the glass material, the directivity of light emitted from the light emitting element can be controlled.

本発明の第一実施形態に係る発光デバイスの説明図である。It is explanatory drawing of the light-emitting device which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係る発光デバイスの説明図である。It is explanatory drawing of the light-emitting device which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に係る発光デバイスの説明図である。It is explanatory drawing of the light-emitting device which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四実施形態に係る発光デバイスの説明図である。It is explanatory drawing of the light-emitting device which concerns on 4th embodiment of this invention. 本発明の第五実施形態に係る発光デバイスの説明図である。It is explanatory drawing of the light-emitting device which concerns on 5th embodiment of this invention. 本発明の第六実施形態に係る発光デバイスの説明図である。It is explanatory drawing of the light-emitting device which concerns on 6th embodiment of this invention. 本発明の第七実施形態に係る発光デバイスの説明図である。It is explanatory drawing of the light-emitting device which concerns on 7th embodiment of this invention. 本発明の発光デバイスの製造方法を表すフロー図である。It is a flowchart showing the manufacturing method of the light emitting device of this invention. 従来公知のＬＥＤ発光装置の断面図である。It is sectional drawing of a conventionally well-known LED light-emitting device. 従来公知の発光装置の断面図である。It is sectional drawing of a conventionally well-known light-emitting device.

本発明の発光デバイスは、表面に窪みとこの窪みに対応する裏面に凹部が形成されたガラス基板を備えている。ガラス基板にはリードフレームが埋め込まれている。リードフレームはガラス基板の側面と窪みの底面において露出している。窪みには発光素子が収納され、封止材により覆われている。発光素子は窪みの底面において露出するリードフレームと電気的に接続されている。ガラス基板の裏面の凹部には熱伝導性材料が充填されている。これにより、発光素子で発生した熱はリードフレームと熱伝導性材料の両方を介して外部に放熱されるので、発光素子の高温化を効果的に防止することができる。また、発光素子はガラス基板の窪みに収納されるので射出される光の指向性を制御することができる。   The light-emitting device of the present invention includes a glass substrate having a depression on the surface and a depression formed on the back surface corresponding to the depression. A lead frame is embedded in the glass substrate. The lead frame is exposed on the side surface of the glass substrate and the bottom surface of the recess. A light emitting element is accommodated in the depression and is covered with a sealing material. The light emitting element is electrically connected to the lead frame exposed at the bottom of the recess. A recess on the back surface of the glass substrate is filled with a heat conductive material. Thereby, the heat generated in the light emitting element is radiated to the outside through both the lead frame and the heat conductive material, so that the temperature rise of the light emitting element can be effectively prevented. Further, since the light emitting element is housed in the depression of the glass substrate, the directivity of the emitted light can be controlled.

また、リードフレームをガラス基板の裏面に形成した凹部の底面において露出するように形成し、熱伝導性材料と直接接触するように形成することができる。熱伝導性材料とリードフレームが直接接触することにより、発光素子で発生した熱を、リードフレームを介して逃がすほかに熱伝導性材料を介して効果的に逃がすことができるようになる。これにより、発光素子の温度上昇を抑制することができる。   Further, the lead frame can be formed so as to be exposed at the bottom surface of the recess formed on the back surface of the glass substrate, and can be formed so as to be in direct contact with the heat conductive material. When the heat conductive material and the lead frame are in direct contact, the heat generated in the light emitting element can be effectively released through the heat conductive material in addition to the heat through the lead frame. Thereby, the temperature rise of a light emitting element can be suppressed.

また、ガラス基板の凹部の底面において熱伝導性材料が発光素子に直接接触するように形成することができる。熱伝導性材料と発光素子とが直接接触することにより、発光素子で発生した熱の放熱特性を向上させることができる。   Moreover, it can form so that a heat conductive material may contact a light emitting element directly in the bottom face of the recessed part of a glass substrate. When the heat conductive material and the light emitting element are in direct contact with each other, the heat dissipation characteristics of the heat generated in the light emitting element can be improved.

また、リードフレームを複数形成し、窪みの底面において一方のリードフレームが他方のリードフレームをはさむように配置することができる。発光素子が電力供給を受けて発光し他方のリードフレームが昇温したときに、この他方のリードフレームを挟んでいる一方のリードフレームにも熱が伝達される。その結果、複数のリードフレームにより熱を外部に伝達するので、放熱効果を向上させることができる。以下本発明について実施形態に基づいて具体的に説明する。   In addition, a plurality of lead frames can be formed and arranged such that one lead frame sandwiches the other lead frame on the bottom surface of the recess. When the light emitting element receives power supply and emits light and the other lead frame is heated, heat is also transmitted to one lead frame sandwiching the other lead frame. As a result, heat is transmitted to the outside by a plurality of lead frames, so that the heat dissipation effect can be improved. Hereinafter, the present invention will be specifically described based on embodiments.

（第一実施形態）
図１は本発明の第一実施形態に係る発光デバイス１の説明図である。図１（ａ）は発光デバイス１の模式的な上面図、（ｂ）は部分ＸＸの模式的な縦断面図、（ｃ）は部分ＹＹの模式的な縦断面図である。 (First embodiment)
FIG. 1 is an explanatory view of a light emitting device 1 according to the first embodiment of the present invention. 1A is a schematic top view of the light emitting device 1, FIG. 1B is a schematic longitudinal sectional view of a portion XX, and FIG. 1C is a schematic longitudinal sectional view of a portion YY.

図１（ｂ）に示すように、ガラス基板４の表面の中央部にはすり鉢状の窪み２が形成されている。ガラス基板４の厚さ方向の略中央部にはリードフレーム５ａ、５ｂが分離して埋め込まれている。リードフレーム５ａ、５ｂは、窪み２の底面においてガラス基板４から露出し、ガラス基板４の左辺及び右辺の端面から突出している。図１（ａ）に示すように、リードフレーム５ａは所定幅で窪み２の底面の左側から中央部にかけて延設され、リードフレーム５ｂは所定幅の二股に分離し、窪み２の底面の右側から中央部に向けてリードフレーム５ａを挟むように延設されている。   As shown in FIG. 1 (b), a mortar-shaped depression 2 is formed at the center of the surface of the glass substrate 4. Lead frames 5a and 5b are separately embedded in the central portion of the glass substrate 4 in the thickness direction. The lead frames 5 a and 5 b are exposed from the glass substrate 4 at the bottom surface of the recess 2 and protrude from the end surfaces of the left side and the right side of the glass substrate 4. As shown in FIG. 1A, the lead frame 5a has a predetermined width and extends from the left side to the center of the bottom surface of the recess 2, and the lead frame 5b is separated into two forks having a predetermined width, from the right side of the bottom surface of the recess 2. The lead frame 5a is extended toward the center.

発光素子６は、リードフレーム５ａの先端部の上面にボンディング材１０を介して実装されている。リードフレーム５ａは発光素子６の裏面に形成された図示しない電極と電気的に接続されている。リードフレーム５ｂは発光素子６の表面に形成された図示しない電極とワイヤー９を介して電気的に接続されている。発光素子６及びワイヤー９は封止材８により封止され、外部から水分や不純物が侵入して発光素子６を劣化させる、あるいは配線を腐食させることを防止している。ガラス基板４の裏面には凹部３が形成されている。凹部３には熱伝導性材料７が充填され、凹部３の底面に露出するリードフレーム５ａと接触している。   The light emitting element 6 is mounted on the upper surface of the tip portion of the lead frame 5a via a bonding material 10. The lead frame 5 a is electrically connected to an electrode (not shown) formed on the back surface of the light emitting element 6. The lead frame 5 b is electrically connected to an electrode (not shown) formed on the surface of the light emitting element 6 through a wire 9. The light emitting element 6 and the wire 9 are sealed with a sealing material 8 to prevent moisture or impurities from entering from the outside to deteriorate the light emitting element 6 or corrode the wiring. A recess 3 is formed on the back surface of the glass substrate 4. The recess 3 is filled with a heat conductive material 7 and is in contact with the lead frame 5 a exposed on the bottom surface of the recess 3.

リードフレーム５ａと５ｂを介して発光素子６に電力を供給することができる。発光素子６が発光すると発熱する。発光素子６により発生した熱は、リードフレーム５ａ及び熱伝導性材料７を介して外部に放熱される。これにより、発光素子６が高温に昇温し発光効率が低下すること、周辺の構成部品、例えばガラス基板４と熱伝導性材料７やリードフレーム５ａ、５ｂとの界面が劣化して気密性が低下することを防止することができる。また、窪み２の底面に露出するリードフレーム５ａの先端部をリードフレーム５ｂが挟むように近接して設けられているので、発光素子６により生成された熱はリードフレーム５ｂに伝達する。つまり、リードフレーム５ｂも放熱機能を有するので、更に放熱が促進される。   Electric power can be supplied to the light emitting element 6 via the lead frames 5a and 5b. When the light emitting element 6 emits light, heat is generated. The heat generated by the light emitting element 6 is radiated to the outside through the lead frame 5a and the heat conductive material 7. As a result, the light emitting element 6 is heated to a high temperature and the light emission efficiency is lowered, and the peripheral components such as the interface between the glass substrate 4 and the thermally conductive material 7 and the lead frames 5a and 5b are deteriorated, resulting in airtightness. It is possible to prevent the decrease. In addition, since the lead frame 5b is provided close to the tip of the lead frame 5a exposed at the bottom surface of the recess 2, the heat generated by the light emitting element 6 is transmitted to the lead frame 5b. That is, since the lead frame 5b also has a heat dissipation function, heat dissipation is further promoted.

発光素子６として例えばＬＥＤを使用することができる。発光素子６は１個だけ設けてもよいし、複数個設けてもよい。ガラス基板４は低融点ガラスや高融点ガラスを使用することができる。ガラス基板４は、白色または乳白色を呈する材料を使用することができる。例えば、ガラス材料に燐酸（Ｐ２Ｏ５）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ボロン（Ｂ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）等の酸化物を混入させることにより乳白色とすることができる。この白色や乳白色はＬＥＤから発光した光や熱により変色することがないので、発光デバイス１の信頼性を損なわない。   For example, an LED can be used as the light emitting element 6. Only one light emitting element 6 may be provided, or a plurality of light emitting elements 6 may be provided. The glass substrate 4 can use low melting glass or high melting glass. The glass substrate 4 can be made of a white or milky white material. For example, the glass material is made milky white by mixing oxides such as phosphoric acid (P2O5), alumina (Al2O3), calcium oxide (CaO), boron oxide (B2O3), magnesium oxide (MgO), barium oxide (BaO). be able to. Since the white color or milky white color does not change due to light or heat emitted from the LED, the reliability of the light emitting device 1 is not impaired.

リードフレーム５ａ、５ｂとして、ＮｉＦｅ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金、或いはコバールを使用することができる。例えば、４２％ＮｉＦｅ合金や、４５％ＮｉＦｅ合金を使用することができる。ガラス基板４とリードフレーム５の熱膨張係数の差を、４×１０-6／Ｋ以下とすることが好ましい。熱膨張係数の差を４×１０-6／Ｋ以下とすれば、発光素子６のオン・オフが繰り返され、熱サイクルにさらされる場合でも、リードフレーム５とガラス基板４との間の接合が維持され、気密性が保持される。例えば、ガラス基板４の熱膨張係数を８×１０-6／Ｋから１１×１０-6／Ｋとし、リードフレーム５の熱膨張係数を４×１０-6から１５×１０-6／Ｋとする。これにより、ガラス基板４との間の熱膨張係数差をあまり大きくしないで、リードフレーム５の利用可能な材料の範囲を拡大させることができる。 As the lead frames 5a and 5b, NiFe alloy, Cu, Cu alloy, or Kovar can be used. For example, a 42% NiFe alloy or a 45% NiFe alloy can be used. The difference in coefficient of thermal expansion between the glass substrate 4 and the lead frame 5 is preferably 4 × 10 −6 / K or less. If the difference in thermal expansion coefficient is 4 × 10 −6 / K or less, the light-emitting element 6 is repeatedly turned on and off, and even when exposed to a thermal cycle, the bonding between the lead frame 5 and the glass substrate 4 is achieved. It is maintained and airtightness is maintained. For example, the thermal expansion coefficient of the glass substrate 4 is set to 8 × 10 −6 / K to 11 × 10 −6 / K, and the thermal expansion coefficient of the lead frame 5 is set to 4 × 10 −6 to 15 × 10 −6 / K. . Thereby, the range of materials that can be used for the lead frame 5 can be expanded without significantly increasing the difference in thermal expansion coefficient with the glass substrate 4.

熱伝導性材料７として、Ａｇペースト、Ａｕペースト、Ｃｕペースト、ＡｕＳｎ合金ペースト、その他の金属、合金または金属と無機物の混合材料を使用することができる。封止材８として、透明な無機材料や合成樹脂材料を使用することができる。例えば金属アルコキシド又は金属アルコキシドから形成されたポリメタロキサンを硬化させたシリコン酸化物とすることができる。ガラス基板４がシリコン酸化物であることから、封止材８もシリコン酸化物を使用することにより接合性が向上し、また熱膨張率の差を小さくすることができる。   As the heat conductive material 7, Ag paste, Au paste, Cu paste, AuSn alloy paste, other metals, alloys, or mixed materials of metals and inorganic substances can be used. As the sealing material 8, a transparent inorganic material or a synthetic resin material can be used. For example, a metal alkoxide or a silicon oxide obtained by curing a polymetalloxane formed from a metal alkoxide can be used. Since the glass substrate 4 is made of silicon oxide, the bonding property is improved by using the silicon oxide for the sealing material 8 as well, and the difference in coefficient of thermal expansion can be reduced.

なお、窪み２の傾斜面に反射膜を形成して発光素子６から射出される光の指向性を向上させるようにしてもよい。反射膜としてＡｇ膜、アルミニウム膜、多層誘電体膜を用いることができる。また、リードフレーム５ａ、５ｂの平面形状として、窪み２からガラス基板４の左右の両端に向けて次第に幅が拡大するように形成することができる。また、凹部３の縦断面形状を台形形状とすることができる。高温部から低温部に向けて熱伝導体の断面積が拡大するように構成すれば、放熱効果を向上させることができる。また、ガラス基板４の裏面に裏面電極を形成し、熱伝導性材料７と電気的及び熱的に導通するように構成することができる。この裏面電極は、発光素子６に電力を供給する電極として、また放熱手段として利用することができる。   A directivity of light emitted from the light emitting element 6 may be improved by forming a reflective film on the inclined surface of the recess 2. An Ag film, an aluminum film, or a multilayer dielectric film can be used as the reflective film. Further, the planar shape of the lead frames 5 a and 5 b can be formed so that the width gradually increases from the recess 2 toward the left and right ends of the glass substrate 4. Moreover, the longitudinal cross-sectional shape of the recessed part 3 can be made into a trapezoid shape. If the cross-sectional area of the heat conductor is increased from the high temperature portion toward the low temperature portion, the heat dissipation effect can be improved. Moreover, a back electrode can be formed in the back surface of the glass substrate 4, and it can be comprised so that it may electrically and thermally conduct with the heat conductive material 7. FIG. This back electrode can be used as an electrode for supplying power to the light emitting element 6 and as a heat dissipation means.

（第二実施形態）
図２は本発明の第二実施形態に係る発光デバイス１の説明図であり、（ａ）は発光デバイス１の模式的な上面図、（ｂ）は部分ＸＸの模式的な縦断面図、（ｃ）は部分ＹＹの模式的な縦断面図である。第一実施形態と異なる部分は、発光素子６がボンディング材１０を介して熱伝導性材料７の上に実装されている点であり、その他の部分は第一実施形態と同様なので説明を省略する。 (Second embodiment)
2A and 2B are explanatory views of the light emitting device 1 according to the second embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a schematic top view of the light emitting device 1, and FIG. 2B is a schematic longitudinal sectional view of a portion XX. c) is a schematic longitudinal sectional view of a portion YY. A different part from the first embodiment is that the light emitting element 6 is mounted on the heat conductive material 7 via the bonding material 10, and the other parts are the same as those of the first embodiment, and the description thereof is omitted. .

発光素子６の下部のガラス基板４には凹部３が形成され、その凹部３には熱伝導性材料７が充填されている。発光素子６はボンディング材１０を介して熱伝導性材料７の上に実装されている。熱伝導性材料７は熱伝導体であると同時に導電体でもあるので、発光素子６と熱伝導性材料７とは電気的に接続される。また、リードフレーム５ａと熱伝導性材料７とは、直接接続する又はボンディング材１０を介在して接続し、電気的に導通する。従って、発光素子６にリードフレーム５ａと５ｂから電力を供給してもよいし、熱伝導性材料７とリードフレーム５ｂから電力を供給してもよい。本第二実施形態では、リードフレーム５よりも熱伝導性材料７の熱伝導率が高い場合に有効である。   A recess 3 is formed in the glass substrate 4 below the light emitting element 6, and the recess 3 is filled with a heat conductive material 7. The light emitting element 6 is mounted on the heat conductive material 7 through the bonding material 10. Since the heat conductive material 7 is not only a heat conductor but also a conductor, the light emitting element 6 and the heat conductive material 7 are electrically connected. In addition, the lead frame 5a and the heat conductive material 7 are directly connected or connected via a bonding material 10 and are electrically connected. Therefore, power may be supplied to the light emitting element 6 from the lead frames 5a and 5b, or power may be supplied from the heat conductive material 7 and the lead frame 5b. The second embodiment is effective when the thermal conductivity of the thermal conductive material 7 is higher than that of the lead frame 5.

（第三実施形態）
図３は本発明の第三実施形態に係る発光デバイス１の説明図であり、（ａ）は発光デバイス１の模式的な上面図、（ｂ）は部分ＸＸの模式的な縦断面図である。第一実施形態と異なる部分は、窪み２の底面におけるリードフレーム５の平面的形状である。その他の部分は第一実施形態と同様なので説明を省略する。 (Third embodiment)
3A and 3B are explanatory views of the light-emitting device 1 according to the third embodiment of the present invention, in which FIG. 3A is a schematic top view of the light-emitting device 1, and FIG. 3B is a schematic vertical sectional view of a portion XX. . A different part from the first embodiment is the planar shape of the lead frame 5 on the bottom surface of the recess 2. Since other parts are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

リードフレーム５ａ、５ｂは、ガラス基板４の厚さ方向の中央部に分離して埋め込まれている。リードフレーム５ａ、５ｂは、窪み２の底面においてガラス基板４から露出し、ガラス基板４の左辺及び右辺の端面から突出している。窪み２の底面において、リードフレーム５ａは所定幅で窪み２の底面の左側から右側まで延設され、リードフレーム５ｂは所定幅の二股に分離し、窪み２の底面の右側から左側までリードフレーム５ａを挟むように延設されている。   The lead frames 5 a and 5 b are separately embedded in the central portion of the glass substrate 4 in the thickness direction. The lead frames 5 a and 5 b are exposed from the glass substrate 4 at the bottom surface of the recess 2 and protrude from the end surfaces of the left side and the right side of the glass substrate 4. The lead frame 5a is extended from the left side to the right side of the bottom surface of the recess 2 at the bottom surface of the recess 2, and the lead frame 5b is divided into two forks having the predetermined width, and the lead frame 5a extends from the right side to the left side of the bottom surface of the recess 2. It is extended so as to sandwich it.

発光素子６は、ボンディング材１０を介してリードフレーム５ａの露出面に実装されている。発光素子６の裏面に形成された図示しない電極とリードフレーム５ａとはボンディング材１０を介して電気的に接続されている。発光素子６の上面に形成される図示しない電極とリードフレーム５ｂとはワイヤー９により電気的に接続されている。   The light emitting element 6 is mounted on the exposed surface of the lead frame 5a via the bonding material 10. An electrode (not shown) formed on the back surface of the light emitting element 6 and the lead frame 5 a are electrically connected via a bonding material 10. An electrode (not shown) formed on the upper surface of the light emitting element 6 and the lead frame 5 b are electrically connected by a wire 9.

リードフレーム５ａと５ｂから電力が供給されると発光素子６は発光し、同時に発熱する。リードフレーム５ｂはリードフレーム５ａを窪み２の底辺において挟むように近接して設けられている。そのため、発光素子６により生成された熱は、リードフレーム５ａ、裏面側に形成した熱伝導性材料７に加えて、リードフレーム５ｂにも伝達し、放熱される。そのために、発光素子６により生成された熱の放熱性が更に向上する。   When power is supplied from the lead frames 5a and 5b, the light emitting element 6 emits light and generates heat at the same time. The lead frame 5 b is provided close to the lead frame 5 a so as to sandwich the lead frame 5 a at the bottom of the recess 2. Therefore, the heat generated by the light emitting element 6 is transmitted to the lead frame 5b in addition to the lead frame 5a and the heat conductive material 7 formed on the back surface side, and is radiated. Therefore, the heat dissipation of the heat generated by the light emitting element 6 is further improved.

（第四実施形態）
図４は、本発明の第四実施形態に係る発光デバイス１の説明図であり、（ａ）は発光デバイス１の模式的な上面図、（ｂ）は模式的な縦断面図である。第一実施形態と異なる部分は、窪み２の下部のリードフレーム５ａ、５ｂの平面的形状であり、その他の部分は第一実施形態と同様なので説明を省略する。 (Fourth embodiment)
4A and 4B are explanatory views of the light emitting device 1 according to the fourth embodiment of the present invention, in which FIG. 4A is a schematic top view of the light emitting device 1 and FIG. 4B is a schematic longitudinal sectional view. A different part from the first embodiment is the planar shape of the lead frames 5a and 5b below the recess 2, and the other parts are the same as those of the first embodiment, and the description thereof is omitted.

リードフレーム５ａは、窪み２の底面の左側から中央部まで延設されている。リードフレーム５ｂは、窪み２の底面の右側からリードフレーム５ａの先端部分まで近接するように延設されている。発光素子６はリードフレーム５ａの延設部の上面にボンディング材１０を介して実装され、発光素子６の裏面に形成された図示しない電極と電気的に接続される。発光素子６の上面に形成された図示しない電極とリードフレーム５ｂとはワイヤー９により電気的に接続されている。リードフレーム５ａ、５ｂをこのように配置することにより、窪み２の底面の配線密度を向上させることができ、例えば１つの窪み２に複数の発光素子６を高密度に実装することができる。   The lead frame 5 a extends from the left side to the center of the bottom surface of the recess 2. The lead frame 5b extends from the right side of the bottom surface of the recess 2 so as to approach the tip of the lead frame 5a. The light emitting element 6 is mounted on the upper surface of the extending portion of the lead frame 5a via a bonding material 10 and is electrically connected to an electrode (not shown) formed on the back surface of the light emitting element 6. An electrode (not shown) formed on the upper surface of the light emitting element 6 and the lead frame 5 b are electrically connected by a wire 9. By arranging the lead frames 5a and 5b in this way, the wiring density on the bottom surface of the recess 2 can be improved. For example, a plurality of light emitting elements 6 can be mounted in one recess 2 with high density.

なお、上記第一から第四実施形態において発光素子６の上面の電極とリードフレーム５ｂとをワイヤー９により電気的に接続しているが、発光素子６の電極が発光素子６の裏面に集約的に形成される場合は、リードフレーム５ａ、５ｂの上に発光素子６を、ボンディング材１０を介して面実装により設置することができる。この場合、リードフレーム５ａ及び熱伝導性材料７の他に、リードフレーム５ｂも放熱手段として機能する。   In the first to fourth embodiments, the electrode on the upper surface of the light emitting element 6 and the lead frame 5b are electrically connected by the wire 9, but the electrode of the light emitting element 6 is concentrated on the back surface of the light emitting element 6. In this case, the light emitting element 6 can be installed on the lead frames 5a and 5b by surface mounting through the bonding material 10. In this case, in addition to the lead frame 5a and the heat conductive material 7, the lead frame 5b also functions as a heat dissipation means.

（第五実施形態）
図５は、本発明の第五実施形態に係る発光デバイス１の説明図であり、（ａ）は発光デバイス１の模式的な縦断面図、（ｂ）は模式的な上面図である。第一実施形態と異なる部分は、リードフレーム５の平面形状及び配置であり、その他の部分は第一実施形態と同様なので説明を省略する。 (Fifth embodiment)
FIG. 5 is an explanatory view of the light emitting device 1 according to the fifth embodiment of the present invention, in which (a) is a schematic longitudinal sectional view of the light emitting device 1 and (b) is a schematic top view. The parts different from the first embodiment are the planar shape and arrangement of the lead frame 5, and the other parts are the same as those of the first embodiment, and the description thereof is omitted.

ガラス基板４は四角形の平面形状を有している。リードフレーム５ａ、５ｂ、５ｃはガラス基板４の厚さ方向のほぼ中央部に埋め込まれている。リードフレーム５ａ、５ｂは互いに分離している。リードフレーム５ａは、ガラス基板４の左辺の端面から突出し、窪み２の底面の左周辺部まで延設されている。リードフレーム５ｂは、ガラス基板４の右辺の端面から突出し、窪み２の底面の右周辺部まで延設されている。リードフレーム５ｃは、ガラス基板４の上辺及び下辺の端面から突出し、窪み２の底面において所定幅で横断している。   The glass substrate 4 has a rectangular planar shape. The lead frames 5a, 5b, and 5c are embedded in the central portion of the glass substrate 4 in the thickness direction. The lead frames 5a and 5b are separated from each other. The lead frame 5 a protrudes from the end surface on the left side of the glass substrate 4 and extends to the left peripheral portion of the bottom surface of the recess 2. The lead frame 5 b protrudes from the end surface on the right side of the glass substrate 4 and extends to the right peripheral portion of the bottom surface of the recess 2. The lead frame 5 c protrudes from the end surfaces of the upper and lower sides of the glass substrate 4 and crosses with a predetermined width on the bottom surface of the recess 2.

各リードフレーム５ａ、５ｂ、５ｃがガラス基板４に埋め込まれている領域には貫通孔１１ａ、１１ｂ、１１ｃが形成されている。この貫通孔１１を介してガラス基板４のガラス材料が連絡するので、リードフレーム５ａ、５ｂ、５ｃとガラス材料との間の密着性が向上する。   Through holes 11 a, 11 b, and 11 c are formed in regions where the lead frames 5 a, 5 b, and 5 c are embedded in the glass substrate 4. Since the glass material of the glass substrate 4 communicates through this through-hole 11, the adhesiveness between lead frame 5a, 5b, 5c and glass material improves.

発光素子６は窪み２の底面の中央部においてリードフレーム５ｃの上面にボンディング材１０を介して実装されている。発光素子６の裏面には図示しない電極が形成され、ボンディング材１０を介してリードフレーム５ｃに電気的に接続されている。発光素子６の上面に形成された図示しない電極とリードフレーム５ａ、５ｂとはワイヤー９により電気的に接続されている。従って、発光素子６はリードフレーム５ａ、５ｂとリードフレーム５ｃから電力の供給を受けて発光する。   The light emitting element 6 is mounted on the upper surface of the lead frame 5 c via the bonding material 10 at the center of the bottom surface of the recess 2. An electrode (not shown) is formed on the back surface of the light emitting element 6, and is electrically connected to the lead frame 5 c via the bonding material 10. An electrode (not shown) formed on the upper surface of the light emitting element 6 and the lead frames 5 a and 5 b are electrically connected by a wire 9. Therefore, the light emitting element 6 emits light upon receiving power from the lead frames 5a and 5b and the lead frame 5c.

リードフレーム５ｃの発光素子６が実装された上面と反対側の裏面は、ガラス基板４の裏面に形成された凹部３に露出し、その凹部３に充填された熱伝導性材料７と接触する。従って、発光素子６により生成された熱は、リードフレーム５ｃと熱伝導性材料７を介して外部に放熱される。リードフレーム５ｃは、基板の上辺と下辺の２つの端面から突出する。発光素子６で生成された熱は、リードフレーム５ｃの上辺側、下辺側及び熱伝導性材料７の経路を経て外部に放熱されるので、放熱効率がより向上する。なお、ガラス基板４の各端面から突出するリードフレーム５ａ、５ｂ、５ｃを、第一から第四実施形態のように幅広の形状にすれば、放熱機能を更に向上させることができる。   The back surface of the lead frame 5c opposite to the top surface on which the light emitting element 6 is mounted is exposed to the recess 3 formed on the back surface of the glass substrate 4, and contacts the heat conductive material 7 filled in the recess 3. Therefore, the heat generated by the light emitting element 6 is radiated to the outside through the lead frame 5 c and the heat conductive material 7. The lead frame 5c protrudes from the two end surfaces of the upper side and the lower side of the substrate. Since the heat generated by the light emitting element 6 is radiated to the outside through the upper and lower sides of the lead frame 5c and the path of the heat conductive material 7, the heat radiation efficiency is further improved. In addition, if the lead frames 5a, 5b, and 5c protruding from the respective end faces of the glass substrate 4 have a wide shape as in the first to fourth embodiments, the heat dissipation function can be further improved.

（第六実施形態）
図６は、本発明の第六実施形態に係る発光デバイス１の模式的な縦断面図である。本第六実施形態においては、リードフレーム５ａ、５ｂとガラス基板４との間に酸化膜１２が形成されている点が他の実施形態と異なる。 (Sixth embodiment)
FIG. 6 is a schematic longitudinal sectional view of the light emitting device 1 according to the sixth embodiment of the present invention. The sixth embodiment is different from the other embodiments in that an oxide film 12 is formed between the lead frames 5a and 5b and the glass substrate 4.

リードフレーム５ａ、５ｂはガラス基板４の厚さ方向の中央部に埋め込まれている。ガラス基板４の表面には窪み２が形成され、この窪み２の底面においてリードフレーム５ａ、５ｂがガラス基板４から露出している。発光素子６は窪み２の底面のほぼ中央部においてリードフレーム５ａの上面にボンディング材１０を介して実装されている。発光素子６の裏面には図示しない電極が形成され、ボンディング材１０を介してリードフレーム５ａに電気的に接続されている。発光素子６の上面に形成された図示しない電極と、窪み２の底面に露出するリードフレーム５ｂとはワイヤー９により電気的に接続されている。   The lead frames 5a and 5b are embedded in the central portion of the glass substrate 4 in the thickness direction. A recess 2 is formed on the surface of the glass substrate 4, and lead frames 5 a and 5 b are exposed from the glass substrate 4 on the bottom surface of the recess 2. The light emitting element 6 is mounted on the upper surface of the lead frame 5 a via the bonding material 10 at the substantially central portion of the bottom surface of the recess 2. An electrode (not shown) is formed on the back surface of the light emitting element 6, and is electrically connected to the lead frame 5 a through the bonding material 10. An electrode (not shown) formed on the upper surface of the light emitting element 6 and the lead frame 5 b exposed on the bottom surface of the recess 2 are electrically connected by a wire 9.

ガラス基板４の裏面には凹部３が形成され、熱伝導性材料７が充填されている。熱伝導性材料７とリードフレーム５ａの裏面とは接触し、電気的及び熱的に接続される。窪み２には封止材８が充填され、外部から水分等が浸入し、発光素子６やワイヤー９が腐食・劣化することを防止している。その他、ガラス基板４やリードフレーム５の材料、それらの熱膨張係数、熱伝導性材料７や封止材８の材料等については第一実施形態においてすでに説明したことと同様なので、記載を省略する。   A recess 3 is formed on the back surface of the glass substrate 4 and filled with a heat conductive material 7. The thermally conductive material 7 and the back surface of the lead frame 5a are in contact with each other and are electrically and thermally connected. The recess 2 is filled with a sealing material 8 to prevent moisture and the like from entering from the outside, and prevent the light emitting element 6 and the wire 9 from being corroded and deteriorated. In addition, the materials of the glass substrate 4 and the lead frame 5, the thermal expansion coefficients thereof, the materials of the heat conductive material 7 and the sealing material 8, and the like are the same as those already described in the first embodiment, and thus description thereof is omitted. .

このように、リードフレーム５ａ、５ｂとガラス基板４の間の酸化膜１２を形成することにより、ガラス基板４のガラス材料とリードフレーム５の材料との接合性、密着性が向上し、信頼性の高い発光デバイス１を形成することができる。更に、発光素子６の下部に凹部３を形成し熱伝導性材料７を充填したことにより、発光素子６において生成される熱をリードフレーム５ａの他に熱伝導性材料７を介して放熱することができるので、発光素子６の温度上昇を抑えることができる。   Thus, by forming the oxide film 12 between the lead frames 5a and 5b and the glass substrate 4, the bonding property and adhesion between the glass material of the glass substrate 4 and the material of the lead frame 5 are improved, and reliability is improved. Can be formed. Furthermore, by forming the recess 3 in the lower part of the light emitting element 6 and filling the heat conductive material 7, heat generated in the light emitting element 6 is dissipated through the heat conductive material 7 in addition to the lead frame 5a. Therefore, the temperature rise of the light emitting element 6 can be suppressed.

（第七実施形態）
図７は本発明の第七実施形態に係る発光デバイス１の模式的な縦断面図である。第六実施形態と異なる点は、リードフレーム５ａ、５ｂとしてクラッド材を使用している点であり、その他の構成は第六実施形態と同様なので説明を省略する。 (Seventh embodiment)
FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view of the light emitting device 1 according to the seventh embodiment of the present invention. A difference from the sixth embodiment is that a clad material is used as the lead frames 5a and 5b, and the other configuration is the same as that of the sixth embodiment, and the description thereof will be omitted.

リードフレーム５ａ、５ｂとして２種類以上の異なる金属を張り合わせたクラッド材を使用することができる。例えば、一層目（５ａ１、５ｂ１）をＣｕとし、二層目（５ａ２、５ｂ２）をＮｉＦｅ合金とし、三層目（５ａ３、５ｂ３）をＣｕとする。また、更に三層目にＮｉＦｅ合金を貼り合わせることもできる。これにより熱膨張係数はガラス基板４に近く、例えば熱膨張係数の差を４×１０-6／Ｋ以下とすることができる。また、抵抗が小さく、かつ熱伝導性を高くすることができる。その結果、発光素子６に供給する際に電圧降下を低減し、発光素子６で発生した熱を効率よく放熱することができる。更に、リードフレーム５ａ、５ｂの一層目をＮｉＦｅ合金、二層目をＣｕとすれば、リードフレーム５に対する半田付けが容易となる。 As the lead frames 5a and 5b, a clad material in which two or more different metals are bonded together can be used. For example, the first layer (5a1, 5b1) is Cu, the second layer (5a2, 5b2) is an NiFe alloy, and the third layer (5a3, 5b3) is Cu. Further, a NiFe alloy can be bonded to the third layer. As a result, the thermal expansion coefficient is close to that of the glass substrate 4, and for example, the difference in thermal expansion coefficient can be set to 4 × 10 −6 / K or less. Further, the resistance is small and the thermal conductivity can be increased. As a result, a voltage drop can be reduced when the light is supplied to the light emitting element 6, and the heat generated in the light emitting element 6 can be efficiently radiated. Furthermore, if the first layer of the lead frames 5a and 5b is made of NiFe alloy and the second layer is made of Cu, soldering to the lead frame 5 becomes easy.

なお、第六実施形態及び第七実施形態において、ガラス基板４の側端面から露出するリードフレーム５ａ、５ｂは、ガラス基板４の側面に沿って折り曲げられ、ガラス基板４の側面に接合しているが、これに代えて、側端面からリードフレーム５ａ、５ｂを突出するように構成してもよい。   In the sixth embodiment and the seventh embodiment, the lead frames 5 a and 5 b exposed from the side end surface of the glass substrate 4 are bent along the side surface of the glass substrate 4 and joined to the side surface of the glass substrate 4. However, instead of this, the lead frames 5a and 5b may be configured to protrude from the side end surfaces.

図８は、本発明に係る発光デバイス１の製造方法の一例を示すフロー図である。図８（ａ）は、リードフレーム５を厚さ方向の略中央部に埋め込み、表面に窪み２を裏面に凹部３を形成したガラス基板４の縦断面図である。ガラス材料を６００℃〜９００℃に加熱して軟化又は溶融し、成型法によりリードフレーム５を埋め込むと同時に窪み２及び凹部３を形成する。図８（ｂ）は、ガラス基板４の凹部３に熱伝導性材料７を充填したガラス基板４の縦断面図である。熱伝導性材料７はガラスフィラーを含むＡｇである。ガラス基板４の裏面からガラスフィラーを０．１％〜２０％含むＡｇペーストを印刷する。次に、温度４００℃〜８００℃に加熱して焼結した。なお、熱伝導性材料７としてＡｇの他にＡｕ、ＣｕやＡｕＳｎ合金ペースト等を使用することができる。   FIG. 8 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing the light emitting device 1 according to the present invention. FIG. 8A is a vertical cross-sectional view of the glass substrate 4 in which the lead frame 5 is embedded in a substantially central portion in the thickness direction, and the recess 2 is formed on the front surface and the recess 3 is formed on the back surface. The glass material is heated to 600 ° C. to 900 ° C. to be softened or melted, and the recess 2 and the recess 3 are formed simultaneously with embedding the lead frame 5 by a molding method. FIG. 8B is a longitudinal sectional view of the glass substrate 4 in which the concave portions 3 of the glass substrate 4 are filled with the heat conductive material 7. The heat conductive material 7 is Ag containing a glass filler. An Ag paste containing 0.1% to 20% of a glass filler is printed from the back surface of the glass substrate 4. Next, it heated and sintered at the temperature of 400 to 800 degreeC. In addition to Ag, Au, Cu, AuSn alloy paste, or the like can be used as the heat conductive material 7.

図８（ｃ）は、発光素子６を窪み２の底面に露出するリードフレーム５の上に実装したガラス基板４の縦断面図である。ボンディング材１０を介して発光素子６をリードフレーム５の上に実装する。更に、ワイヤー９を発光素子６の上面に形成した図示しない電極とリードフレーム５ｂとの間に接続する。図８（ｄ）は、窪み２に封止材８を充填したガラス基板４の縦断面図である。透明樹脂を窪み２に塗布して焼成する。また、封止材８は、金属アルコキシド又は金属アルコキシドから形成されたポリメタロキサンを硬化させたシリコン酸化物とすることができる。具体的には、ディスペンサ等を用いて金属アルコキシド溶液を窪み２に充填する。これを室温から約６０℃において重合してシリコン酸化物の湿潤ゲルを形成し、温度約１００℃又は１００℃以上において乾燥、焼成を行い、シリコン酸化物を形成する。あるいは、ポリメタロキサンを充填して、上記と同様に重合及び焼成してシリコン酸化物を形成することができる。   FIG. 8C is a longitudinal sectional view of the glass substrate 4 in which the light emitting element 6 is mounted on the lead frame 5 exposed on the bottom surface of the recess 2. The light emitting element 6 is mounted on the lead frame 5 through the bonding material 10. Further, the wire 9 is connected between an electrode (not shown) formed on the upper surface of the light emitting element 6 and the lead frame 5b. FIG. 8D is a longitudinal sectional view of the glass substrate 4 in which the recess 2 is filled with the sealing material 8. A transparent resin is applied to the recess 2 and baked. Further, the sealing material 8 can be a silicon oxide obtained by curing a metal alkoxide or a polymetalloxane formed from a metal alkoxide. Specifically, the metal alkoxide solution is filled into the recess 2 using a dispenser or the like. This is polymerized at room temperature to about 60 ° C. to form a wet gel of silicon oxide, and dried and fired at a temperature of about 100 ° C. or 100 ° C. or higher to form silicon oxide. Alternatively, it can be filled with polymetalloxane and polymerized and fired in the same manner as described above to form a silicon oxide.

１ 発光デバイス
２ 窪み
３ 凹部
４ ガラス基板
５ リードフレーム
６ 発光素子
７ 熱伝導性材料
８ 封止材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light emitting device 2 Dimple 3 Recess 4 Glass substrate 5 Lead frame 6 Light emitting element 7 Thermally conductive material 8 Sealing material

Claims (11)

表面に窪みと、前記窪みに対応する裏面に凹部が形成されたガラス基板と、
前記ガラス基板に埋め込まれるとともに、前記ガラス基板の側面と前記窪みの底面において露出する部位を持つリードフレームと、
前記窪みに収納され、前記露出したリードフレームに電気的に接続された発光素子と、
前記凹部に充填された熱伝導性材料と、
前記発光素子を覆う封止材と、を備えた発光デバイス。 A depression on the front surface, and a glass substrate having a depression formed on the back surface corresponding to the depression,
A lead frame embedded in the glass substrate and having a portion exposed at a side surface of the glass substrate and a bottom surface of the depression;
A light emitting device housed in the depression and electrically connected to the exposed lead frame;
A thermally conductive material filled in the recess;
And a sealing material that covers the light emitting element. 前記リードフレームは、前記ガラス基板の凹部の底面において露出し、
前記熱伝導性材料は、前記リードフレームに接触していることを特徴とする請求項１に記載の発光デバイス。 The lead frame is exposed at the bottom surface of the concave portion of the glass substrate,
The light emitting device according to claim 1, wherein the thermally conductive material is in contact with the lead frame. 前記発光素子は、前記凹部の底面において露出し、
前記熱伝導性材料は、前記発光素子に接触していることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の発光デバイス。 The light emitting element is exposed at the bottom surface of the recess,
The light emitting device according to claim 1, wherein the heat conductive material is in contact with the light emitting element. 前記リードフレームは複数形成され、前記窪みの底面において一方のリードフレームが他方のリードフレームを挟むように配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光デバイス。   The light emitting device according to claim 1, wherein a plurality of the lead frames are formed, and one lead frame is disposed so as to sandwich the other lead frame on the bottom surface of the recess. . 前記ガラス基板は、前記窪みを構成する領域において白色又は乳白色を呈することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光デバイス。   The light emitting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the glass substrate exhibits white or milky white in a region constituting the depression. 前記封止材は、金属アルコキシドから形成されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光デバイス。   The light emitting device according to claim 1, wherein the sealing material is formed from a metal alkoxide. 前記ガラス基板と前記リードフレームの熱膨張係数の差が、４×１０-6／Ｋ（Ｋはケルビン）以下である請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光デバイス。 The light emitting device according to claim 1, wherein a difference in thermal expansion coefficient between the glass substrate and the lead frame is 4 × 10 −6 / K (K is Kelvin) or less. 前記ガラス基板の熱膨張係数は８×１０-6／Ｋから１１×１０-6／Ｋであり、前記リードフレームの熱膨張係数は４×１０-6から１５×１０-6／Ｋであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光デバイス。 The thermal expansion coefficient of the glass substrate is 8 × 10 −6 / K to 11 × 10 −6 / K, and the thermal expansion coefficient of the lead frame is 4 × 10 −6 to 15 × 10 −6 / K. The light-emitting device according to any one of claims 1 to 7. 前記リードフレームは、材料の異なる金属が接合されたクラッド材からなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光デバイス。   The light emitting device according to claim 1, wherein the lead frame is made of a clad material to which metals of different materials are bonded. 前記リードフレームは金属材料で形成されており、前記リードフレームと前記ガラス基板との間の接合面には、前記リードフレームを構成する金属材料の酸化物からなる酸化膜が形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の発光デバイス。   The lead frame is formed of a metal material, and an oxide film made of an oxide of a metal material constituting the lead frame is formed on a joint surface between the lead frame and the glass substrate. The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting device is a light emitting device. 前記リードフレームには、前記ガラス基板に埋め込まれた領域において貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発光デバイス。   The light emitting device according to claim 1, wherein a through hole is formed in the lead frame in a region embedded in the glass substrate.
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