JP4163982B2 - 発光素子収納用パッケージおよび発光装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオード等の発光素子を用いた表示装置等に用いられる、発光素子を収納するための発光素子収納用パッケージおよび発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発光ダイオード等の発光素子を収容するための発光素子収納用パッケージ（以下、パッケージともいう）として、セラミック製のパッケージが用いられている。従来のセラミック製のパッケージは、図４にその断面図で示すように、上面の中央部に発光素子13を搭載するための導体層から成る搭載部11ａを有し、搭載部11ａおよびその周辺から下面に導出された一対のメタライズ配線導体14ａ，14ｂを有する四角平板状のセラミック製の基体11と、その上面に積層され、中央部に発光素子13を収容するための貫通孔12ａを有する四角枠状のセラミック製の枠体12とから主に構成されている。
【０００３】
そして、一方のメタライズ配線導体14ａが接続された、基体11の上面の搭載部11ａに、発光素子13を導電性接合材を介して接合するとともに、発光素子13の電極と他方のメタライズ配線導体14ｂとをボンディングワイヤ15を介して電気的に接続し、しかる後、枠体12の貫通孔12ａ内に透明樹脂（図示せず）を充填して発光素子13を封止することによって発光装置となる。この発光装置を外部電気回路基板の配線導体に半田を介して接続することによって、発光装置が外部電気回路基板に実装されるとともに発光装置の電極が外部電気回路に電気的に接続され発光素子13へ電力が供給されることとなる。
【０００４】
このようなパッケージにおいては、内部に収容する発光素子13が発する光を枠体12の貫通孔12ａの内周面で反射させて発光装置の発光効率を良好なものとするために、貫通孔12ａの内周面にニッケル（Ｎｉ）や金（Ａｕ）等の金属から成る金属めっき層16ｂを表面に有するメタライズ金属層16ａを被着させている（例えば、下記の特許文献１参照）。
【０００５】
また、近年、青色の発光素子13の開発が進められ、これに伴って３原色の発光素子13を１つのパッケージに収納し、フルカラー発光させるためのパッケージが作製されるようになってきている。このパッケージは、例えば、図５のパッケージの平面図、図６のパッケージ断面図に示すように、基板21の上面に複数個の発光素子23を搭載する搭載部21ａを有するとともに、４隅に平面視で略円弧状であって上下面にわたって切り欠かれた切欠き部24が形成されている。そして、基体21の上面から切欠き部24にかけてそれぞれが電気的に独立した電極24ａ，24ｂが形成されており、搭載部21ａに搭載される複数個の発光素子23の電極が電極24ａ，24ｂの何れかに接続されている。これにより、例えば搭載部21ａに３個の発光素子23を搭載した場合、４つの電極24ａ，24ｂのうち１つを接地用の共通電極24ａ、他の３つを駆動信号入力用の個別電極24ｂとして、３個の発光素子23が接続可能となる。そして、３個の発光素子23を３原色である青色、緑色、赤色をそれぞれ発光するものとすれば、フルカラー発光とすることができる（例えば、下記の特許文献２参照）。
【０００６】
また、複数個の半導体素子を搭載する場合に、半導体素子の電極と配線導体等の接続に用いるボンディングワイヤをなくして半導体素子収納用パッケージを小型化するために、半導体素子の下面に形成された金や半田等から成る突起電極（導体バンプ）を、搭載部に半田等の接合材を介してフリップチップ接続する構成が知られており、この構成を発光素子収納用パッケージに適用することも考えられる。
【０００７】
さらに、半導体素子を作動させたときに発生する熱を半導体素子収納用パッケージの外部へ効率的に放散させて、半導体素子の破損や電気的な誤動作等を防止するために、半導体素子収納用パッケージを熱伝導性の良い窒化アルミニウム質焼結体から形成したものが使用されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開2002−232017号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開平５−13818号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１のパッケージにおいては、作動している発光素子13が発生する熱を基体11を介して良好にパッケージの外部へ放散させるために、基体11を熱伝導性の良い窒化アルミニウム質焼結体で構成した場合であっても、メタライズ層等の導体層から成る搭載部11ａおよびその周辺から基体11の下面にかけて形成された一対のメタライズ配線導体14ａ，14ｂに発光素子13が電気的に接続されており、このメタライズ配線導体14ａ，14ｂは、外部回路基板の配線導体に半田を介して良好に接合させるために広い領域に形成されているため、搭載部11ａおよびメタライズ配線導体14ａ，14ｂにより熱が遮られてしまう。
【００１１】
すなわち、メタライズ層は、熱伝導性の良い金属粒子を含むとはいえ、焼結した金属粒子の塊の間にはガラス成分が存在しているため、熱伝導率が金属粒子の熱伝導率の１／３程度に低下しており、窒化アルミニウム質焼結体よりも熱伝導率が劣化しているためである。これにより、発光素子13の熱をパッケージの外部へ良好に放散するのが困難であるという問題点があった。
【００１２】
また、上記特許文献２のパッケージにおいては、複数個の発光素子23を搭載してもパッケージが大型化しないように、３個の発光素子23の下面の突起電極のそれぞれを、共通電極24ａに接続される搭載部21ａおよび個別電極24ｂのそれぞれにフリップチップ接続して電気的に接続すると、小さな断面積で抵抗の大きな突起電極および接合材を介して電力が供給されることから発光素子23の下面側に多くの熱が発生する。特に、フルカラー発光させる発光装置のように多数個の発光素子23を搭載した場合、搭載部21ａおよび個別電極24ｂの部位で発生する熱は非常に大きくなって、発光素子23が破損したり、発光素子23の電圧、光の波長、輝度等が所定の値からずれて所望の性能が得られなくなるという問題点があった。
【００１３】
また、突起電極を接合するための半田が搭載部21ａや個別電極24ｂにおいて余計に濡れ広がって接合部から流れ出してしまい、発光素子23の接合強度が低下するという問題点があった。
【００１４】
従って、本発明は上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、発光素子の接合強度を大きくするとともに発光素子の熱を良好にパッケージの外部へ放散することができ、その結果、発光素子の破損を防いで発光素子の駆動電圧、光の波長、輝度等の特性が劣化しないようにすることができるパッケージおよび発光装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の発光素子収納用パッケージは、窒化アルミニウム質焼結体から成る基体の上面に複数個の発光素子を収容するための凹部が形成され、該凹部の底面に前記発光素子のそれぞれの電極がフリップチップ接続されるメタライズ層から成る複数の電極パッドが形成されている発光素子収納用パッケージであって、前記基体は、その内部の前記凹部の底面の直下の部位に、導体非形成部が設けられたメタライズ層から成る前記基体の内部に設けられた内層接地導体層が形成されており、下面に前記発光素子のそれぞれの電極に貫通導体または接地貫通導体を介して電気的に接続される外部接続パッドが複数形成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の発光素子収納用パッケージは、窒化アルミニウム質焼結体から成る基体の上面に複数個の発光素子を収容するための凹部が形成され、凹部の底面に発光素子のそれぞれの電極がフリップチップ接続されるメタライズ層から成る複数の電極パッドが形成されているものであって、基体は、その内部の凹部の底面の直下の部位に、導体非形成部が設けられたメタライズ層から成る基体の内部に設けられた内層接地導体層が形成されており、下面に発光素子のそれぞれの電極に貫通導体または接地貫通導体を介して電気的に接続される外部接続パッドが複数形成されていることから、凹部の底面には、発光素子の突起電極に接合される、突起電極と略同じ大きさの電極パッドが形成されており、その結果、半田が電極パッドから凹部内に流れ出すこともなく発光素子の接合強度を大きくすることができる。
【００１７】
また、基体よりも熱伝導性に劣るメタライズ層から成る内層接地導体層には導体非形成部が形成されていることから、複数個の発光素子の熱は内層接地導体層の導体非形成部を通じて良好にパッケージ外部へ放散されることとなる。
【００１８】
本発明の発光素子収納用パッケージにおいて、好ましくは、前記基体は、その内部の前記内層接地導体層の下方に前記導体非形成部に重なる前記基体の内部に設けられた内層金属層が形成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは基体はその内部の内層接地導体層の下方に導体非形成部に重なる基体の内部に設けられた内層金属層が形成されていることから、基体の凹部底面から下側の底部が薄いため発光素子の光の一部が基体の底部を透過することが可能な場合であっても、基体の底部を透過してきた光は内層金属層で外部に漏れないように遮断および反射することができる。
したがって、発光効率の高い薄型化された発光装置を作製することができる。
【００２０】
本発明の発光装置は、本発明の発光素子収納用パッケージと、前記電極のうち接地用のものが前記電極パッドおよび前記接地貫通導体を介して前記内層接地導体層に導通されて前記外部接続パッドに電気的に接続され、前記電極のうち駆動信号入力用のものが前記電極パッドおよび前記貫通導体を介して前記内層接地導体層に非導通とされて前記外部接続パッドに電気的に接続されている複数個の発光素子と、該複数個の発光素子を覆う透明樹脂とを具備していることを特徴とする。
【００２１】
本発明の発光装置は、上記の構成により、複数個の発光素子の熱を良好に発光装置の外部へ放散させることができ、発光素子の破損やそれぞれの発光素子の駆動電圧、光の波長、輝度等の特性が劣化するのを防ぐことができる信頼性の高いものとなる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の発光素子収納用パッケージを以下に詳細に説明する。図１は、本発明のパッケージについて実施の形態の一例を示す平面図であり、図２は図１の断面図である。これらの図で、１は基体、２は発光素子３の電極をフリップチップ接続するための電極パッド、３は発光素子、１ａは複数個の発光素子３を収容するための凹部である。主としてこれらでパッケージが構成されている。
【００２３】
本発明のパッケージは、窒化アルミニウム質焼結体から成る基体１の上面に複数個の発光素子３を収容するための凹部１ａが形成され、凹部１ａの底面に発光素子３のそれぞれの電極が接続されるメタライズ層から成る複数の電極パッド２が形成されており、基体１は、その内部の凹部１ａの底面の直下の部位に、導体非形成部１０が設けられたメタライズ層から成る基体１の内部に設けられた内層接地導体層７が形成されており、下面に発光素子３のそれぞれの電極に貫通導体９または接地貫通導体８を介して電気的に接続される外部接続パッド４が複数形成されている。
【００２４】
本発明における基体１は、窒化アルミニウム質焼結体から成る絶縁層を複数層積層してなる直方体状の箱体であり、上面の中央部に発光素子３を収容するための凹部１ａが形成されている。この基体１は、窒化アルミニウム等の原料粉末に適当な有機バインダー、溶剤等を添加混合して泥漿状となし、これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等によりシート状に成形してセラミックグリーンシート（セラミック生シートで、以下、グリーンシートともいう）を得、しかる後、グリーンシートに凹部１ａ等となる貫通孔を打ち抜き加工で形成するとともに、電極パッド２等となる導体ペーストを所定のパターン形状となるようにスクリーン印刷法により印刷塗布し、その後、発光素子３を搭載するためのグリーンシートと凹部１ａ用の枠状のグリーンシートとを複数枚積層し、高温（約1600℃）で焼成し、一体化することで形成される。
【００２５】
また、凹部１ａの内周面のメタライズ金属層６ａには発光素子３が発光する光に対する反射率が80％以上であるめっき金属層６ｂが被着形成されていることが好ましい。例えば、スクリーン印刷法で印刷塗布され焼成されたタングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ）等からなるメタライズ金属層６ａ上に、ニッケル（Ｎｉ），金（Ａｕ），銀（Ａｇ）等のめっき金属層６ｂを被着している。これにより、発光素子３の光に対する反射率を80％以上とすることができる。発光素子３の光に対する反射率が80％未満であると、凹部１ａに収容された発光素子３の光を良好に反射することが困難となる。
【００２６】
また、凹部１ａの内周面は、凹部１ａの底面から基体１の上面に向けて35〜70°の角度θで外側に広がっている傾斜面となっていることが好ましい。角度θが70°を超えると、凹部１ａ内に収容した発光素子３の光を外部に対して良好に反射することが困難となる傾向にある。一方角度θが35°未満であると、凹部１ａの内周面をそのような角度で安定かつ効率良く形成することが困難となる傾向にあるとともに、パッケージが大型化してしまう。
【００２７】
また、凹部１ａの内周面のめっき金属層６ｂの表面の算術平均粗さＲａは１〜３μｍが好ましい。１μｍ未満であると、凹部１ａ内に収容された発光素子３の光を均一に反射させることが難しくなり、反射する光の強さに偏りが発生し易くなる。３μｍを超えると、凹部１ａ内に収容された発光素子３の光が散乱し、反射光を高い反射率で外部に均一に放射することが困難になる。
【００２８】
また、凹部１ａはその横断面形状が円形状であることが好ましい。この場合、凹部１ａに収容された発光素子３の光を凹部１ａの内周面の表面のめっき金属層６ｂで満遍なく反射させて外部に極めて均一に放射することができる。
【００２９】
また、凹部１ａの底面には、発光素子３の下面にＡｕや半田等で形成された突起電極（導体バンプ）５をフリップチップ接続させるための電極パッド２が形成されている。この電極パッド２は、例えばＷ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ａｇ等の金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペーストをスクリーン印刷法により印刷塗布し焼成したメタライズ層から成り、その横断面形状は突起電極５と略同じであり、その直径は0.1ｍｍ程度である。そして、凹部１ａの底面には、電極パッド２のみが形成されていることから、半田が電極パッド２から凹部１ａ内に流れ出すこともなく発光素子３の接合強度を大きくすることができるとともに、凹部１ａの底面における基体１が露出する部分の面積が大きくなり、発光素子３の熱を基体１を介して良好にパッケージの外部へ放散させることができる。
【００３０】
そして、本発明のパッケージにおいて、基体１は、その内部の凹部１ａの底面の直下の部位に、導体非形成部１０が設けられたメタライズ層から成る基体１の内部に設けられた内層接地導体層７が形成されており、下面に発光素子３のそれぞれの電極に貫通導体９または接地貫通導体８を介して電気的に接続される外部接続パッド４が複数形成されている。これにより、例えば、発光素子３を３個でフルカラー発光させるための１組と、それぞれの発光素子３の輝度を調整して発光装置の輝度を調整するための１組との合計６個の発光素子３を搭載する場合、基体１の凹部１ａの底面で非常に大きな熱量の熱が発生するが、このような熱も内層接地導体層７の導体非形成部１０を通じて基体１の外部へ効果的に放散させることができる。
【００３１】
内層接地導体層７は、それが形成された凹部１ａ直下の基体１の内部を示す図３（ａ）、さらにその直下の基体１の内部を示す図３（ｂ）のように、外部接続パッド４に導通されているとともに、例えば導体非形成部10が格子状に形成されている。このような形状の導体非形成部10は、基体１となるグリーンシートに、Ｗ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ａｇ等の金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペーストをスクリーン印刷法により印刷塗布する際に、所定パターンに形成することができる。図３のような四角形状のものを縦横に並べた格子状に限らず、円形状、楕円形状、三角形状、五角形状等の多角形状等の種々の形状のものを、縦横に並べたり任意に配置することができる。
【００３２】
また、導体非形成部10は、その合計の面積が内層接地導体層７の面積の50〜80％であることが好ましい。50％未満では、内層接地導体層７の放熱性が低下して発光素子３の作動性が劣化し易くなる。80％を超えると、複数の発光素子３の電極に接続された電極パッド２を、接地貫通導体８を介して内層接地導体層７に接続するのが難しくなる。
【００３３】
貫通導体９は、例えばフルカラー発光させる場合には、３個の発光素子３のそれぞれの駆動信号入力用の電極と、その電極にそれぞれ接続される電極パッド２と外部接続パッド４とを接続するためのものである。接地貫通導体８は、３個の発光素子３のそれぞれの接地用の電極と、それらの電極にそれぞれ接続される電極パッド２の全てが導通するように接続された内層接地導体層７と外部接続パッド４とを接続するためのものである。
【００３４】
貫通導体９、接地貫通導体８および外部接続パッド４は、電極パッド２や内層接地導体層７と同様に、Ｗ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ａｇ等の金属粉末のメタライズ層から成り、凹部１ａに収容する発光素子３を外部に電気的に接続するための導電路として機能する。そして、基体１下面の外部接続パッド４が外部電気回路基板の配線導体に接続されることで、発光素子３の各電極が外部電気回路基板の配線導体に電気的に接続され、発光素子３へ電力や駆動信号が供給される。
【００３５】
電極パッド２、内層接地導体層７および外部接続パッド４は、例えばＷ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ａｇ等の金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペーストを、基体１となるグリーンシートに予めスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布しておくことによって基体１の所定位置に被着形成される。そして、同時に貫通導体９および接地貫通導体８となるグリーンシートの貫通孔に金属ペーストが埋め込まれることにより、それらが所定位置に形成される。
【００３６】
また、電極パッド２および外部接続パッド７の露出する表面に、Ｎｉ，Ａｕ，Ａｇ等の耐蝕性に優れる金属を１〜20μｍ程度の厚みで被着させておくのがよく、電極パッド２および外部接続パッド４が酸化腐蝕するのを有効に防止できるとともに、電極パッド２と発光素子３の突起電極５との半田による接合、外部接続パッド４と外部電気回路基板の配線導体との接合を強固にすることができる。従って、電極パッド２および外部接続パッド４の露出表面に、厚さ１〜10μｍ程度のＮｉめっき層と厚さ0.1〜３μｍ程度のＡｕめっき層またはＡｇめっき層とが、電解めっき法や無電解めっき法により順次被着されていることがより好ましい。
【００３７】
外部接続パッド４は、その合計の面積が基体１下面の面積の20〜50％であることが好ましい。20％未満では、外部電気回路基板の配線導体との半田等による接合面積が小さくなり、外部接続パッド４の接合強度が小さくなる。50％を超えると、発光素子３の熱が外部接続パッド４に遮られて、熱を良好にパッケージ外部へ放散させることが困難になる。
【００３８】
また、外部接続パッド４は、外部電気回路基板の配線導体との接続性を向上させるために、基体１の側面に延出させたり、基体１の角部や側面に切欠き部等を形成してこの切欠き部の側面に延出させても良い。この場合、外部電気回路基板の配線導体との間に形成される半田のメニスカスを大きくして接合面積を大きくすることができるため、外部電気回路基板との接続性を向上させることができるとともに、外部接続パッド４を広領域に形成しなくてもよくなり、外部接続パッド４の面積を小さくできる。これにより、さらに発光素子３の熱を効率よくパッケージ外部に放散させることができる。
【００３９】
また、本発明のパッケージは、図７のパッケージの断面図、図７のパッケージにおける基体１内部の内層接地導体層７を示す図８（ａ）の平面図、内層接地導体層７の下層の配線を示す図８（ｂ）の平面図、その配線の下層の内層金属層31を示す図８（ｃ）の平面図に示すように、好ましくは基体１はその内部の内層接地導体層７の下方に導体非形成部10に上下方向で重なる内層金属層31が形成されている。これにより、基体１の凹部１ａ底面から下側の底部が薄いため発光素子３の光の一部が基体１の底部を透過することが可能な場合であっても、基体１の底部を透過してきた光は内層金属層31で外部に漏れないように遮断および反射することができる。したがって、発光効率の高い薄型化された発光装置を作製することができる。
【００４０】
また、基体１の下面に光の漏洩を防ぐために大面積の導体層を形成すると放熱性が劣化するが、本発明のように基体１の内部に内層金属層31を形成することにより、良好な放熱性を維持することができる。
【００４１】
なお、図７，図８においては、図１，図２と同じ部分については同じ符号を用いており、それらの説明を省略する。
【００４２】
本発明の内層金属層31は、内層接地導体層７と同様に、Ｗ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ａｇ等の金属粉末のメタライズ層から成り、例えばＷ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ａｇ等の金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペーストを、基体１となるグリーンシートに予めスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布しておくことによって基体１の内部の所定位置に被着形成される。
【００４３】
また、内層金属層31は導体非形成部10よりも大きいことがよく、基体１の底部を透過してきた光が内層金属層31で外部に漏れないようにより有効に遮断および反射することができる。さらに、内層金属層31の形状は導体非形成部10の形状と同じであるか、相似状であることがよく、光の漏れを有効に防ぐことができる。
【００４４】
本発明の発光装置は、本発明のパッケージと、電極のうち接地用のものが電極パッド２および接地貫通導体８を介して内層接地導体層７に導通されて外部接続パッド４に電気的に接続され、電極のうち駆動信号入力用のものが電極パッド２および貫通導体９を介して内層接地導体層７に非導通とされて外部接続パッド４に電気的に接続されている複数個の発光素子３と、複数個の発光素子３を覆う透明樹脂とを具備している。これにより、発光素子３から発生する熱を良好に放散させることができ、発光素子３の破損や発光素子３の電圧、光の波長、輝度等の特性が劣化しないようにすることができる信頼性の高いものとなる。シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等から成る発光素子３を覆う透明樹脂は、凹部１ａ内に充填されて発光素子３を覆っていてもよいし、発光素子３およびその周囲のみを覆っていてもよい。
【００４５】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何等差し支えない。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の発光素子収納用パッケージは、窒化アルミニウム質焼結体から成る基体の上面に複数個の発光素子を収容するための凹部が形成され、凹部の底面に発光素子のそれぞれの電極がフリップチップ接続されるメタライズ層から成る複数の電極パッドが形成されているものであって、基体は、その内部の凹部の底面の直下の部位に、導体非形成部が設けられたメタライズ層から成る基体の内部に設けられた内層接地導体層が形成されており、下面に発光素子のそれぞれの電極に貫通導体または接地貫通導体を介して電気的に接続される外部接続パッドが複数形成されていることから、凹部の底面には、発光素子の突起電極に接合される、突起電極と略同じ大きさの電極パッドが形成されており、その結果、半田が電極パッドから凹部内に流れ出すこともなく発光素子の接合強度を大きくすることができる。
【００４７】
また、基体よりも熱伝導性に劣るメタライズ層から成る内層接地導体層には導体非形成部が形成されていることから、複数個の発光素子の熱は内層接地導体層の導体非形成部を通じて良好にパッケージ外部へ放散されることとなる。
【００４８】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは基体はその内部の内層接地導体層の下方に導体非形成部に重なる基体の内部に設けられた内層金属層が形成されていることから、基体の凹部底面から下側の底部が薄いため発光素子の光の一部が基体の底部を透過することが可能な場合であっても、基体の底部を透過してきた光は内層金属層で外部に漏れないように遮断および反射することができる。したがって、発光効率の高い薄型化された発光装置を作製することができる。また、基体の下面に光の漏洩を防ぐために大面積の導体層を形成する必要がないため、良好な放熱性を維持することができる。
【００４９】
本発明の発光装置は、本発明の発光素子収納用パッケージと、電極のうち接地用のものが電極パッドおよび接地貫通導体を介して内層接地導体層に導通されて外部接続パッドに電気的に接続され、電極のうち駆動信号入力用のものが電極パッドおよび貫通導体を介して内層接地導体層に非導通とされて外部接続パッドに電気的に接続されている複数個の発光素子と、複数個の発光素子を覆う透明樹脂とを具備していることにより、複数個の発光素子の熱を良好に発光装置の外部へ放散させることができ、発光素子の破損やそれぞれの発光素子の電圧、光の波長、輝度等の特性が劣化するのを防ぐことができる信頼性の高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光素子収納用パッケージについて実施の形態の一例を示す平面図である。
【図２】図１の発光素子収納用パッケージの断面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、図１の発光素子収納用パッケージにおける基体内部の内層接地導体層を示す平面図、内層接地導体層よりも下層側の配線を示す平面図である。
【図４】従来の発光素子収納用パッケージの例を示す断面図である。
【図５】従来の発光素子収納用パッケージの他の例を示す平面図である。
【図６】図５の発光素子収納用パッケージの断面図である。
【図７】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す段面図である。
【図８】（ａ）は図７の発光素子収納用パッケージにおける基体内部の内層接地導体層を示す平面図、（ｂ）はその内層接地導体層の下層の配線を示す平面図、（ｃ）はその配線の下層の内層金属層を示す平面図である。
【符号の説明】
１：基体
２：電極パッド
３：発光素子
４：外部接続パッド
７：内層接地導体層
８：接地貫通導体
９：貫通導体
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオード等の発光素子を用いた表示装置等に用いられる、発光素子を収納するための発光素子収納用パッケージおよび発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発光ダイオード等の発光素子を収容するための発光素子収納用パッケージ（以下、パッケージともいう）として、セラミック製のパッケージが用いられている。従来のセラミック製のパッケージは、図４にその断面図で示すように、上面の中央部に発光素子13を搭載するための導体層から成る搭載部11ａを有し、搭載部11ａおよびその周辺から下面に導出された一対のメタライズ配線導体14ａ，14ｂを有する四角平板状のセラミック製の基体11と、その上面に積層され、中央部に発光素子13を収容するための貫通孔12ａを有する四角枠状のセラミック製の枠体12とから主に構成されている。
【０００３】
そして、一方のメタライズ配線導体14ａが接続された、基体11の上面の搭載部11ａに、発光素子13を導電性接合材を介して接合するとともに、発光素子13の電極と他方のメタライズ配線導体14ｂとをボンディングワイヤ15を介して電気的に接続し、しかる後、枠体12の貫通孔12ａ内に透明樹脂（図示せず）を充填して発光素子13を封止することによって発光装置となる。この発光装置を外部電気回路基板の配線導体に半田を介して接続することによって、発光装置が外部電気回路基板に実装されるとともに発光装置の電極が外部電気回路に電気的に接続され発光素子13へ電力が供給されることとなる。
【０００４】
このようなパッケージにおいては、内部に収容する発光素子13が発する光を枠体12の貫通孔12ａの内周面で反射させて発光装置の発光効率を良好なものとするために、貫通孔12ａの内周面にニッケル（Ｎｉ）や金（Ａｕ）等の金属から成る金属めっき層16ｂを表面に有するメタライズ金属層16ａを被着させている（例えば、下記の特許文献１参照）。
【０００５】
また、近年、青色の発光素子13の開発が進められ、これに伴って３原色の発光素子13を１つのパッケージに収納し、フルカラー発光させるためのパッケージが作製されるようになってきている。このパッケージは、例えば、図５のパッケージの平面図、図６のパッケージ断面図に示すように、基板21の上面に複数個の発光素子23を搭載する搭載部21ａを有するとともに、４隅に平面視で略円弧状であって上下面にわたって切り欠かれた切欠き部24が形成されている。そして、基体21の上面から切欠き部24にかけてそれぞれが電気的に独立した電極24ａ，24ｂが形成されており、搭載部21ａに搭載される複数個の発光素子23の電極が電極24ａ，24ｂの何れかに接続されている。これにより、例えば搭載部21ａに３個の発光素子23を搭載した場合、４つの電極24ａ，24ｂのうち１つを接地用の共通電極24ａ、他の３つを駆動信号入力用の個別電極24ｂとして、３個の発光素子23が接続可能となる。そして、３個の発光素子23を３原色である青色、緑色、赤色をそれぞれ発光するものとすれば、フルカラー発光とすることができる（例えば、下記の特許文献２参照）。
【０００６】
また、複数個の半導体素子を搭載する場合に、半導体素子の電極と配線導体等の接続に用いるボンディングワイヤをなくして半導体素子収納用パッケージを小型化するために、半導体素子の下面に形成された金や半田等から成る突起電極（導体バンプ）を、搭載部に半田等の接合材を介してフリップチップ接続する構成が知られており、この構成を発光素子収納用パッケージに適用することも考えられる。
【０００７】
さらに、半導体素子を作動させたときに発生する熱を半導体素子収納用パッケージの外部へ効率的に放散させて、半導体素子の破損や電気的な誤動作等を防止するために、半導体素子収納用パッケージを熱伝導性の良い窒化アルミニウム質焼結体から形成したものが使用されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開2002−232017号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開平５−13818号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１のパッケージにおいては、作動している発光素子13が発生する熱を基体11を介して良好にパッケージの外部へ放散させるために、基体11を熱伝導性の良い窒化アルミニウム質焼結体で構成した場合であっても、メタライズ層等の導体層から成る搭載部11ａおよびその周辺から基体11の下面にかけて形成された一対のメタライズ配線導体14ａ，14ｂに発光素子13が電気的に接続されており、このメタライズ配線導体14ａ，14ｂは、外部回路基板の配線導体に半田を介して良好に接合させるために広い領域に形成されているため、搭載部11ａおよびメタライズ配線導体14ａ，14ｂにより熱が遮られてしまう。
【００１１】
すなわち、メタライズ層は、熱伝導性の良い金属粒子を含むとはいえ、焼結した金属粒子の塊の間にはガラス成分が存在しているため、熱伝導率が金属粒子の熱伝導率の１／３程度に低下しており、窒化アルミニウム質焼結体よりも熱伝導率が劣化しているためである。これにより、発光素子13の熱をパッケージの外部へ良好に放散するのが困難であるという問題点があった。
【００１２】
また、上記特許文献２のパッケージにおいては、複数個の発光素子23を搭載してもパッケージが大型化しないように、３個の発光素子23の下面の突起電極のそれぞれを、共通電極24ａに接続される搭載部21ａおよび個別電極24ｂのそれぞれにフリップチップ接続して電気的に接続すると、小さな断面積で抵抗の大きな突起電極および接合材を介して電力が供給されることから発光素子23の下面側に多くの熱が発生する。特に、フルカラー発光させる発光装置のように多数個の発光素子23を搭載した場合、搭載部21ａおよび個別電極24ｂの部位で発生する熱は非常に大きくなって、発光素子23が破損したり、発光素子23の電圧、光の波長、輝度等が所定の値からずれて所望の性能が得られなくなるという問題点があった。
【００１３】
また、突起電極を接合するための半田が搭載部21ａや個別電極24ｂにおいて余計に濡れ広がって接合部から流れ出してしまい、発光素子23の接合強度が低下するという問題点があった。
【００１４】
従って、本発明は上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、発光素子の接合強度を大きくするとともに発光素子の熱を良好にパッケージの外部へ放散することができ、その結果、発光素子の破損を防いで発光素子の駆動電圧、光の波長、輝度等の特性が劣化しないようにすることができるパッケージおよび発光装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の発光素子収納用パッケージは、窒化アルミニウム質焼結体から成る基体の上面に複数個の発光素子を収容するための凹部が形成され、該凹部の底面に前記発光素子のそれぞれの電極がフリップチップ接続されるメタライズ層から成る複数の電極パッドが形成されている発光素子収納用パッケージであって、前記基体は、その内部の前記凹部の底面の直下の部位に、導体非形成部が設けられたメタライズ層から成る前記基体の内部に設けられた内層接地導体層が形成されており、下面に前記発光素子のそれぞれの電極に貫通導体または接地貫通導体を介して電気的に接続される外部接続パッドが複数形成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の発光素子収納用パッケージは、窒化アルミニウム質焼結体から成る基体の上面に複数個の発光素子を収容するための凹部が形成され、凹部の底面に発光素子のそれぞれの電極がフリップチップ接続されるメタライズ層から成る複数の電極パッドが形成されているものであって、基体は、その内部の凹部の底面の直下の部位に、導体非形成部が設けられたメタライズ層から成る基体の内部に設けられた内層接地導体層が形成されており、下面に発光素子のそれぞれの電極に貫通導体または接地貫通導体を介して電気的に接続される外部接続パッドが複数形成されていることから、凹部の底面には、発光素子の突起電極に接合される、突起電極と略同じ大きさの電極パッドが形成されており、その結果、半田が電極パッドから凹部内に流れ出すこともなく発光素子の接合強度を大きくすることができる。
【００１７】
また、基体よりも熱伝導性に劣るメタライズ層から成る内層接地導体層には導体非形成部が形成されていることから、複数個の発光素子の熱は内層接地導体層の導体非形成部を通じて良好にパッケージ外部へ放散されることとなる。
【００１８】
本発明の発光素子収納用パッケージにおいて、好ましくは、前記基体は、その内部の前記内層接地導体層の下方に前記導体非形成部に重なる前記基体の内部に設けられた内層金属層が形成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは基体はその内部の内層接地導体層の下方に導体非形成部に重なる基体の内部に設けられた内層金属層が形成されていることから、基体の凹部底面から下側の底部が薄いため発光素子の光の一部が基体の底部を透過することが可能な場合であっても、基体の底部を透過してきた光は内層金属層で外部に漏れないように遮断および反射することができる。
したがって、発光効率の高い薄型化された発光装置を作製することができる。
【００２０】
本発明の発光装置は、本発明の発光素子収納用パッケージと、前記電極のうち接地用のものが前記電極パッドおよび前記接地貫通導体を介して前記内層接地導体層に導通されて前記外部接続パッドに電気的に接続され、前記電極のうち駆動信号入力用のものが前記電極パッドおよび前記貫通導体を介して前記内層接地導体層に非導通とされて前記外部接続パッドに電気的に接続されている複数個の発光素子と、該複数個の発光素子を覆う透明樹脂とを具備していることを特徴とする。
【００２１】
本発明の発光装置は、上記の構成により、複数個の発光素子の熱を良好に発光装置の外部へ放散させることができ、発光素子の破損やそれぞれの発光素子の駆動電圧、光の波長、輝度等の特性が劣化するのを防ぐことができる信頼性の高いものとなる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の発光素子収納用パッケージを以下に詳細に説明する。図１は、本発明のパッケージについて実施の形態の一例を示す平面図であり、図２は図１の断面図である。これらの図で、１は基体、２は発光素子３の電極をフリップチップ接続するための電極パッド、３は発光素子、１ａは複数個の発光素子３を収容するための凹部である。主としてこれらでパッケージが構成されている。
【００２３】
本発明のパッケージは、窒化アルミニウム質焼結体から成る基体１の上面に複数個の発光素子３を収容するための凹部１ａが形成され、凹部１ａの底面に発光素子３のそれぞれの電極が接続されるメタライズ層から成る複数の電極パッド２が形成されており、基体１は、その内部の凹部１ａの底面の直下の部位に、導体非形成部１０が設けられたメタライズ層から成る基体１の内部に設けられた内層接地導体層７が形成されており、下面に発光素子３のそれぞれの電極に貫通導体９または接地貫通導体８を介して電気的に接続される外部接続パッド４が複数形成されている。
【００２４】
本発明における基体１は、窒化アルミニウム質焼結体から成る絶縁層を複数層積層してなる直方体状の箱体であり、上面の中央部に発光素子３を収容するための凹部１ａが形成されている。この基体１は、窒化アルミニウム等の原料粉末に適当な有機バインダー、溶剤等を添加混合して泥漿状となし、これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等によりシート状に成形してセラミックグリーンシート（セラミック生シートで、以下、グリーンシートともいう）を得、しかる後、グリーンシートに凹部１ａ等となる貫通孔を打ち抜き加工で形成するとともに、電極パッド２等となる導体ペーストを所定のパターン形状となるようにスクリーン印刷法により印刷塗布し、その後、発光素子３を搭載するためのグリーンシートと凹部１ａ用の枠状のグリーンシートとを複数枚積層し、高温（約1600℃）で焼成し、一体化することで形成される。
【００２５】
また、凹部１ａの内周面のメタライズ金属層６ａには発光素子３が発光する光に対する反射率が80％以上であるめっき金属層６ｂが被着形成されていることが好ましい。例えば、スクリーン印刷法で印刷塗布され焼成されたタングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ）等からなるメタライズ金属層６ａ上に、ニッケル（Ｎｉ），金（Ａｕ），銀（Ａｇ）等のめっき金属層６ｂを被着している。これにより、発光素子３の光に対する反射率を80％以上とすることができる。発光素子３の光に対する反射率が80％未満であると、凹部１ａに収容された発光素子３の光を良好に反射することが困難となる。
【００２６】
また、凹部１ａの内周面は、凹部１ａの底面から基体１の上面に向けて35〜70°の角度θで外側に広がっている傾斜面となっていることが好ましい。角度θが70°を超えると、凹部１ａ内に収容した発光素子３の光を外部に対して良好に反射することが困難となる傾向にある。一方角度θが35°未満であると、凹部１ａの内周面をそのような角度で安定かつ効率良く形成することが困難となる傾向にあるとともに、パッケージが大型化してしまう。
【００２７】
また、凹部１ａの内周面のめっき金属層６ｂの表面の算術平均粗さＲａは１〜３μｍが好ましい。１μｍ未満であると、凹部１ａ内に収容された発光素子３の光を均一に反射させることが難しくなり、反射する光の強さに偏りが発生し易くなる。３μｍを超えると、凹部１ａ内に収容された発光素子３の光が散乱し、反射光を高い反射率で外部に均一に放射することが困難になる。
【００２８】
また、凹部１ａはその横断面形状が円形状であることが好ましい。この場合、凹部１ａに収容された発光素子３の光を凹部１ａの内周面の表面のめっき金属層６ｂで満遍なく反射させて外部に極めて均一に放射することができる。
【００２９】
また、凹部１ａの底面には、発光素子３の下面にＡｕや半田等で形成された突起電極（導体バンプ）５をフリップチップ接続させるための電極パッド２が形成されている。この電極パッド２は、例えばＷ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ａｇ等の金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペーストをスクリーン印刷法により印刷塗布し焼成したメタライズ層から成り、その横断面形状は突起電極５と略同じであり、その直径は0.1ｍｍ程度である。そして、凹部１ａの底面には、電極パッド２のみが形成されていることから、半田が電極パッド２から凹部１ａ内に流れ出すこともなく発光素子３の接合強度を大きくすることができるとともに、凹部１ａの底面における基体１が露出する部分の面積が大きくなり、発光素子３の熱を基体１を介して良好にパッケージの外部へ放散させることができる。
【００３０】
そして、本発明のパッケージにおいて、基体１は、その内部の凹部１ａの底面の直下の部位に、導体非形成部１０が設けられたメタライズ層から成る基体１の内部に設けられた内層接地導体層７が形成されており、下面に発光素子３のそれぞれの電極に貫通導体９または接地貫通導体８を介して電気的に接続される外部接続パッド４が複数形成されている。これにより、例えば、発光素子３を３個でフルカラー発光させるための１組と、それぞれの発光素子３の輝度を調整して発光装置の輝度を調整するための１組との合計６個の発光素子３を搭載する場合、基体１の凹部１ａの底面で非常に大きな熱量の熱が発生するが、このような熱も内層接地導体層７の導体非形成部１０を通じて基体１の外部へ効果的に放散させることができる。
【００３１】
内層接地導体層７は、それが形成された凹部１ａ直下の基体１の内部を示す図３（ａ）、さらにその直下の基体１の内部を示す図３（ｂ）のように、外部接続パッド４に導通されているとともに、例えば導体非形成部10が格子状に形成されている。このような形状の導体非形成部10は、基体１となるグリーンシートに、Ｗ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ａｇ等の金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペーストをスクリーン印刷法により印刷塗布する際に、所定パターンに形成することができる。図３のような四角形状のものを縦横に並べた格子状に限らず、円形状、楕円形状、三角形状、五角形状等の多角形状等の種々の形状のものを、縦横に並べたり任意に配置することができる。
【００３２】
また、導体非形成部10は、その合計の面積が内層接地導体層７の面積の50〜80％であることが好ましい。50％未満では、内層接地導体層７の放熱性が低下して発光素子３の作動性が劣化し易くなる。80％を超えると、複数の発光素子３の電極に接続された電極パッド２を、接地貫通導体８を介して内層接地導体層７に接続するのが難しくなる。
【００３３】
貫通導体９は、例えばフルカラー発光させる場合には、３個の発光素子３のそれぞれの駆動信号入力用の電極と、その電極にそれぞれ接続される電極パッド２と外部接続パッド４とを接続するためのものである。接地貫通導体８は、３個の発光素子３のそれぞれの接地用の電極と、それらの電極にそれぞれ接続される電極パッド２の全てが導通するように接続された内層接地導体層７と外部接続パッド４とを接続するためのものである。
【００３４】
貫通導体９、接地貫通導体８および外部接続パッド４は、電極パッド２や内層接地導体層７と同様に、Ｗ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ａｇ等の金属粉末のメタライズ層から成り、凹部１ａに収容する発光素子３を外部に電気的に接続するための導電路として機能する。そして、基体１下面の外部接続パッド４が外部電気回路基板の配線導体に接続されることで、発光素子３の各電極が外部電気回路基板の配線導体に電気的に接続され、発光素子３へ電力や駆動信号が供給される。
【００３５】
電極パッド２、内層接地導体層７および外部接続パッド４は、例えばＷ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ａｇ等の金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペーストを、基体１となるグリーンシートに予めスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布しておくことによって基体１の所定位置に被着形成される。そして、同時に貫通導体９および接地貫通導体８となるグリーンシートの貫通孔に金属ペーストが埋め込まれることにより、それらが所定位置に形成される。
【００３６】
また、電極パッド２および外部接続パッド７の露出する表面に、Ｎｉ，Ａｕ，Ａｇ等の耐蝕性に優れる金属を１〜20μｍ程度の厚みで被着させておくのがよく、電極パッド２および外部接続パッド４が酸化腐蝕するのを有効に防止できるとともに、電極パッド２と発光素子３の突起電極５との半田による接合、外部接続パッド４と外部電気回路基板の配線導体との接合を強固にすることができる。従って、電極パッド２および外部接続パッド４の露出表面に、厚さ１〜10μｍ程度のＮｉめっき層と厚さ0.1〜３μｍ程度のＡｕめっき層またはＡｇめっき層とが、電解めっき法や無電解めっき法により順次被着されていることがより好ましい。
【００３７】
外部接続パッド４は、その合計の面積が基体１下面の面積の20〜50％であることが好ましい。20％未満では、外部電気回路基板の配線導体との半田等による接合面積が小さくなり、外部接続パッド４の接合強度が小さくなる。50％を超えると、発光素子３の熱が外部接続パッド４に遮られて、熱を良好にパッケージ外部へ放散させることが困難になる。
【００３８】
また、外部接続パッド４は、外部電気回路基板の配線導体との接続性を向上させるために、基体１の側面に延出させたり、基体１の角部や側面に切欠き部等を形成してこの切欠き部の側面に延出させても良い。この場合、外部電気回路基板の配線導体との間に形成される半田のメニスカスを大きくして接合面積を大きくすることができるため、外部電気回路基板との接続性を向上させることができるとともに、外部接続パッド４を広領域に形成しなくてもよくなり、外部接続パッド４の面積を小さくできる。これにより、さらに発光素子３の熱を効率よくパッケージ外部に放散させることができる。
【００３９】
また、本発明のパッケージは、図７のパッケージの断面図、図７のパッケージにおける基体１内部の内層接地導体層７を示す図８（ａ）の平面図、内層接地導体層７の下層の配線を示す図８（ｂ）の平面図、その配線の下層の内層金属層31を示す図８（ｃ）の平面図に示すように、好ましくは基体１はその内部の内層接地導体層７の下方に導体非形成部10に上下方向で重なる内層金属層31が形成されている。これにより、基体１の凹部１ａ底面から下側の底部が薄いため発光素子３の光の一部が基体１の底部を透過することが可能な場合であっても、基体１の底部を透過してきた光は内層金属層31で外部に漏れないように遮断および反射することができる。したがって、発光効率の高い薄型化された発光装置を作製することができる。
【００４０】
また、基体１の下面に光の漏洩を防ぐために大面積の導体層を形成すると放熱性が劣化するが、本発明のように基体１の内部に内層金属層31を形成することにより、良好な放熱性を維持することができる。
【００４１】
なお、図７，図８においては、図１，図２と同じ部分については同じ符号を用いており、それらの説明を省略する。
【００４２】
本発明の内層金属層31は、内層接地導体層７と同様に、Ｗ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ａｇ等の金属粉末のメタライズ層から成り、例えばＷ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ａｇ等の金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペーストを、基体１となるグリーンシートに予めスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布しておくことによって基体１の内部の所定位置に被着形成される。
【００４３】
また、内層金属層31は導体非形成部10よりも大きいことがよく、基体１の底部を透過してきた光が内層金属層31で外部に漏れないようにより有効に遮断および反射することができる。さらに、内層金属層31の形状は導体非形成部10の形状と同じであるか、相似状であることがよく、光の漏れを有効に防ぐことができる。
【００４４】
本発明の発光装置は、本発明のパッケージと、電極のうち接地用のものが電極パッド２および接地貫通導体８を介して内層接地導体層７に導通されて外部接続パッド４に電気的に接続され、電極のうち駆動信号入力用のものが電極パッド２および貫通導体９を介して内層接地導体層７に非導通とされて外部接続パッド４に電気的に接続されている複数個の発光素子３と、複数個の発光素子３を覆う透明樹脂とを具備している。これにより、発光素子３から発生する熱を良好に放散させることができ、発光素子３の破損や発光素子３の電圧、光の波長、輝度等の特性が劣化しないようにすることができる信頼性の高いものとなる。シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等から成る発光素子３を覆う透明樹脂は、凹部１ａ内に充填されて発光素子３を覆っていてもよいし、発光素子３およびその周囲のみを覆っていてもよい。
【００４５】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何等差し支えない。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の発光素子収納用パッケージは、窒化アルミニウム質焼結体から成る基体の上面に複数個の発光素子を収容するための凹部が形成され、凹部の底面に発光素子のそれぞれの電極がフリップチップ接続されるメタライズ層から成る複数の電極パッドが形成されているものであって、基体は、その内部の凹部の底面の直下の部位に、導体非形成部が設けられたメタライズ層から成る基体の内部に設けられた内層接地導体層が形成されており、下面に発光素子のそれぞれの電極に貫通導体または接地貫通導体を介して電気的に接続される外部接続パッドが複数形成されていることから、凹部の底面には、発光素子の突起電極に接合される、突起電極と略同じ大きさの電極パッドが形成されており、その結果、半田が電極パッドから凹部内に流れ出すこともなく発光素子の接合強度を大きくすることができる。
【００４７】
また、基体よりも熱伝導性に劣るメタライズ層から成る内層接地導体層には導体非形成部が形成されていることから、複数個の発光素子の熱は内層接地導体層の導体非形成部を通じて良好にパッケージ外部へ放散されることとなる。
【００４８】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは基体はその内部の内層接地導体層の下方に導体非形成部に重なる基体の内部に設けられた内層金属層が形成されていることから、基体の凹部底面から下側の底部が薄いため発光素子の光の一部が基体の底部を透過することが可能な場合であっても、基体の底部を透過してきた光は内層金属層で外部に漏れないように遮断および反射することができる。したがって、発光効率の高い薄型化された発光装置を作製することができる。また、基体の下面に光の漏洩を防ぐために大面積の導体層を形成する必要がないため、良好な放熱性を維持することができる。
【００４９】
本発明の発光装置は、本発明の発光素子収納用パッケージと、電極のうち接地用のものが電極パッドおよび接地貫通導体を介して内層接地導体層に導通されて外部接続パッドに電気的に接続され、電極のうち駆動信号入力用のものが電極パッドおよび貫通導体を介して内層接地導体層に非導通とされて外部接続パッドに電気的に接続されている複数個の発光素子と、複数個の発光素子を覆う透明樹脂とを具備していることにより、複数個の発光素子の熱を良好に発光装置の外部へ放散させることができ、発光素子の破損やそれぞれの発光素子の電圧、光の波長、輝度等の特性が劣化するのを防ぐことができる信頼性の高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光素子収納用パッケージについて実施の形態の一例を示す平面図である。
【図２】図１の発光素子収納用パッケージの断面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、図１の発光素子収納用パッケージにおける基体内部の内層接地導体層を示す平面図、内層接地導体層よりも下層側の配線を示す平面図である。
【図４】従来の発光素子収納用パッケージの例を示す断面図である。
【図５】従来の発光素子収納用パッケージの他の例を示す平面図である。
【図６】図５の発光素子収納用パッケージの断面図である。
【図７】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す段面図である。
【図８】（ａ）は図７の発光素子収納用パッケージにおける基体内部の内層接地導体層を示す平面図、（ｂ）はその内層接地導体層の下層の配線を示す平面図、（ｃ）はその配線の下層の内層金属層を示す平面図である。
【符号の説明】
１：基体
２：電極パッド
３：発光素子
４：外部接続パッド
７：内層接地導体層
８：接地貫通導体
９：貫通導体
Claims (3)
- 窒化アルミニウム質焼結体から成る基体の上面に複数個の発光素子を収容するための凹部が形成され、該凹部の底面に前記発光素子のそれぞれの電極がフリップチップ接続されるメタライズ層から成る複数の電極パッドが形成されている発光素子収納用パッケージであって、前記基体は、その内部の前記凹部の底面の直下の部位に、導体非形成部が設けられたメタライズ層から成る前記基体の内部に設けられた内層接地導体層が形成されており、下面に前記発光素子のそれぞれの電極に貫通導体または接地貫通導体を介して電気的に接続される外部接続パッドが複数形成されていることを特徴とする発光素子収納用パッケージ。
- 前記基体は、その内部の前記内層接地導体層の下方に前記導体非形成部に重なる前記基体の内部に設けられた内層金属層が形成されていることを特徴とする請求項１記載の発光素子収納用パッケージ。
- 請求項１または請求項２記載の発光素子収納用パッケージと、前記電極のうち接地用のものが前記電極パッドおよび前記接地貫通導体を介して前記内層接地導体層に導通されて前記外部接続パッドに電気的に接続され、前記電極のうち駆動信号入力用のものが前記電極パッドおよび前記貫通導体を介して前記内層接地導体層に非導通とされて前記外部接続パッドに電気的に接続されている複数個の発光素子と、該複数個の発光素子を覆う透明樹脂とを具備していることを特徴とする発光装置。
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