JP4295525B2 - Light emitting element storage package and light emitting device - 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納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おり、その一例を図9に示す(例えば、下記の特許文献1参照)。同図に示すように、従来のパッケージは、複数のセラミック層が積層されて成るとともに上面に凹部14が形成され、その底面に発光素子13を搭載するための導体層から成る搭載部導体層12(以下、搭載部ともいう)が設けられた直方体状の絶縁基体11と、絶縁基体11の搭載部12およびその周辺から絶縁基体11の下面に導出された一対のメタライズ配線導体から成る配線層15とから主に構成されている。
【0003】
そして、一方の配線層15の一端が電気的に接続された搭載部12上に発光素子13を導電性接着剤、はんだ等を介して載置固定するとともに、発光素子13の電極と他方の配線層15とをボンディングワイヤ16を介して電気的に接続し、しかる後、絶縁基体11の凹部14内に透明樹脂を充填して発光素子13を封止することによって、発光装置が作製される。
【0004】
なお、この発光装置は多数個を互いに隣接するように配列されて使用されることから、上記セラミック製のパッケージにおいては、搭載部12に搭載された発光素子13が発する光が絶縁基体11を透過して、隣接する発光装置同士の光が混色するのを有効に防止するために、絶縁基体11にセラミックスから成るものを用いている。また、凹部14の内面で発光素子13の光を反射させてパッケージの上方に光を放射させるために、凹部14の内面にニッケル(Ni)めっき層や金(Au)めっき層を表面に有するメタライズ層からなる金属層17を被着させていることもある。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−232017号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のパッケージにおいては、絶縁基体11の搭載部12および配線層15と、凹部14の内面の金属層17との間には、電気的短絡を防止するためにセラミックスを露出させた露出領域を形成しているが、絶縁基体11の厚みを厚くすると、発光素子13の光を絶縁基体11が透過して外部に漏れることがなく、発光素子13の光をパッケージの外部に効率良く放射することができるが、パッケージが大型化するという問題点を有していた。一方、絶縁基体11を薄くした場合、パッケージは小型化されるが、発光素子13の光の一部は絶縁基体11を透過して外部へ漏れ出てしまい、発光装置の発光効率が低下するととともに、隣接する発光装置同士の光が混色するという問題点もあった。
【0007】
また、搭載部12を凹部14の底面の全面に形成し、配線層15を凹部14の内面(内側面)や絶縁基体11上面の凹部14の周囲に形成した場合、ボンディングワイヤ16の接続が難しくなったり、発光装置自体が大型化するという問題点を有していた。
【0008】
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、発光素子の光の一部が絶縁基体を透過して外部に漏洩するのを防ぐことができるとともに、薄型化された発光素子収納用パッケージ、およびそれを用いた発光効率がきわめて高い発光装置を提供することにある。
【0009】
【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、絶縁基体の上面に発光素子を収容するための凹部が設けられ、該凹部の底面に前記発光素子が搭載される搭載部導体層および前記発光素子が電気的に接続される配線層が形成されるとともに、前記絶縁基体の下面の両端部に前記配線層および前記搭載部導体層にそれぞれ電気的に接続された2つの外部端子導体層が形成されている発光素子収納用パッケージであって、前記絶縁基体の下面の前記外部端子導体層間に、前記凹部の底面の前記絶縁基体が露出した領域と重なるように、絶縁体から成るとともに下面の略全面に導体層が形成されている板部材が接合されていることを特徴とする。
【0010】
本発明の発光素子収納用パッケージは、絶縁基体の下面の外部端子導体層間に、凹部の底面の絶縁基体が露出した領域と重なるように、絶縁体から成るとともに下面の略全面に導体層が形成されている板部材が接合されていることから、絶縁基体の底部が薄いため発光素子の光の一部が絶縁基体の底部を透過することが可能な場合であっても、絶縁基体の底部を透過してきた光は板部材で反射もしくは吸収されるので、絶縁基体の底部を透過して漏洩することによる光の損失を防いで光を効率良く外部へ放射することができるとともに、薄型化されたものとなる。また、隣接する発光装置同士の光が混色することを防ぐこともできる。
【0012】
本発明の発光素子収納用パッケージは、板部材は絶縁体から成るとともに下面の略全面に導体層が形成されていることから、導体層の部位で確実に外部電気回路基板に接合されるとともに接合面積が増大して強固に接続することが可能となり、また、外部電気回路基板との接合面積が増大したことにより放熱性が向上する。
【0013】
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、前記搭載部導体層に搭載されるとともに前記配線層に電極が電気的に接続された発光素子と、該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。
【0014】
本発明の発光装置は、上記の構成により、発光効率が高く、隣接する発光装置同士の光の混色を防止でき、かつ薄型化されたものとなる。
【0015】
【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断面図であり、同図において、1は絶縁基体、2は発光素子3の搭載部、4は発光素子3を収容するための凹部である。
【0016】
本発明のパッケージは、絶縁基体1の上面に発光素子3を収容するための凹部4を設け、凹部4の底面に発光素子3が搭載される搭載部導体層(以下、搭載部ともいう)2および発光素子3の電極が接続される配線層5a,5bを形成するとともに、絶縁基体1の下面の両端部に配線層5a,5bと電気的に接続された外部端子導体層8a,8bが形成されているものであって、絶縁基体1の下面の外部端子導体層8a,8b間に、凹部4の底面の絶縁基体1が露出した領域R2(図1)と重なるように、絶縁体から成るとともに下面の略全面に導体層が形成されている板部材9が接合されている。
【0017】
なお、図1において、R1は凹部4の底面の絶縁基体1が露出していない領域を示す。
【0018】
本発明における絶縁基体1は、酸化アルミニウム(Al2O3)質焼結体(アルミナセラミックス),窒化アルミニウム(AlN)質焼結体等の焼結体(セラミックス)から成る直方体状や四角平板状のものであり、これらの白色のセラミックスは、絶縁基体1の厚みが0.8mm以上の場合に波長が400乃至700nmの光の反射率を80%以上とすることができる。
【0019】
例えば絶縁基体1が酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、SiO2−Al2O3−MgO−ZnO2−CaO系等のセラミックスから成る。この場合、絶縁基体1の厚みが0.8mm以上の場合に波長が400乃至700nmの光の反射率を80%以上とするには、Al2O3の含有量が90〜99質量%、SiO2,MgO,CaOの合計の含有量が1〜10質量%であることが好ましい。SiO2,MgO,CaOの合計の含有量が、1質量%未満では、Al2O3の焼結性が悪くなり、パッケージとしての十分な硬度が得られにくい。10質量%を超えると、耐熱性、機械的強度が低下するとともに熱伝導率が低下してしまう。
【0020】
また、SiO2はセラミックスの焼結性と密着性、MgOとCaOはセラミックスの焼結性と熱伝導性を高めるためにセラミックス中に含有されており、それぞれの効果を発揮するためにも、SiO2,MgO,CaOのそれぞれが0.01質量%以上含有されることが好ましい。また、セラミックスの密度、機械的強度を高めるために上記セラミックス中にZrO2を含有させても構わない。この場合、ZrO2の含有量は0.01〜10質量%であることが好ましい。含有量が0.01質量%未満では、セラミックスの密度、機械的強度向上の効果が十分に発揮されない。10質量%を超えると、電気絶縁性が劣化する。また、SiO2,MgO,CaOおよびZrO2の合計の含有量は、多すぎると耐熱性、強度が損なわれるため10質量%以下であることが好ましい。
【0021】
また、絶縁基体1が窒化アルミニウム(AlN)質焼結体から成る場合、AlN−Er2O3系等のセラミックスから成り、絶縁基体1の厚みが0.8mm以上で波長が400乃至700nmの光の反射率が80%以上であるためには、Er2O3の含有量が窒化アルミニウム質焼結体の総質量に対して1〜10質量%であることが好ましい。Er2O3の含有量が1質量%未満では、焼結性が悪くなり、十分な硬度が得られにくい。10質量%を超えると、耐熱性、機械的強度が低下するとともに熱伝導率が低下してしまうこととなる。
【0022】
この絶縁基体1は、その上面に発光素子3を収容するための凹部4が形成されており、複数のセラミック層を積層することで形成されている。例えば、凹部4用の貫通孔が形成された枠状のセラミックグリーンシートと発光素子3を搭載するための平板状のセラミックグリーンシート(以下、グリーンシートともいう)とを複数枚積層し、約1600℃で焼成し一体化することで形成されている。また、枠状のグリーンシートを1枚または複数枚積層して焼成することにより枠体を作製し、平板状のグリーンシートを1枚または複数枚積層して焼成することにより直方体状の底板部を作製し、次にこれらをロウ材や接着剤で接合して絶縁基体1を作製してもよい。
【0023】
また、絶縁基体1の凹部4の底面には発光素子3を搭載するための搭載部2が形成されており、搭載部2はタングステン(W),モリブデン(Mo),銅(Cu),銀(Ag)等の金属粉末のメタライズ層から成っている。
【0024】
また、絶縁基体1には、搭載部2から下面にかけて導出された配線層5aおよび搭載部2の周辺から下面にかけて導出された配線層5bが被着形成されている。この一対の配線層5a,5bは、WやMo等の金属粉末のメタライズ層から成り、パッケージ内部に収納する発光素子3を外部に電気的に接続するための導電路である。そして、搭載部2には発光ダイオード(LED),半導体レーザ(LD)等の発光素子3が金(Au)−シリコン(Si)合金やAg−エポキシ樹脂等の導電性接合材により固着されるとともに、配線層5bの搭載部2の周辺の部位には発光素子3の電極がボンディングワイヤ6を介して電気的に接続されている。
【0025】
なお、配線層5a,5bおよび搭載部2の露出する表面に、ニッケル(Ni),金(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、配線層5a,5bおよび搭載部2が酸化腐蝕するのを有効に防止できるとともに、搭載部2と発光素子3との固着および配線層5bとボンディングワイヤ6との接続を強固にすることができる。従って、配線層5a,5bおよび搭載部2の露出表面には、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。
【0026】
また、凹部4の内面には金属層7が形成されており、この金属層7はWやMo等の金属粉末のメタライズ層から成り、さらに金属層7上にはNi,Au,Ag等の金属めっき層が被着されている。
【0027】
凹部4の底面の配線層5bおよび搭載部2と、金属層7表面の金属めっき層とが、凹部4に収容される発光素子3の光を効果的に反射する反射領域として機能する。このため、凹部4の底面で絶縁基体1が露出する領域を小さくして反射性能を向上させるために、金属層7は配線層5bおよび搭載部2のいずれか一方と接続されていても構わない。
【0028】
また、凹部4の内面と底面とのなす角度を35〜70°として、凹部4の内面が外側(図1では上方)に向かって漸次広がるような傾斜面となるようにすることが好ましい。この場合、凹部4の底面の配線層5a,5bおよび搭載部2、金属層7表面の金属めっき層で反射した光をパッケージの外部により効率よく放射させることができる。上記角度が35°未満では、グリーンシートを金型で打ち抜くことにより凹部4の内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とともに、パッケージが極度に大型化してしまう。70°を超えると、凹部4内に収容する発光素子3が発する光を外部に良好に反射することが困難となる。
【0029】
また、凹部4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4に収容される発光素子3が発光する光を凹部4の内面の金属層7表面の金属めっき層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という利点がある。
【0030】
また、外部端子導体層8a,8bは、配線層5a,5bに電気的に接続されて絶縁基体1の下面の両端部に形成されており、W,Mo,Cu,Ag等の金属粉末のメタライズ層から成っている。
【0031】
なお、外部端子導体層8a,8bは、その表面に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、外部端子導体層8a,8bが酸化腐蝕するのを有効に防止できるとともに、絶縁基体1の下面をはんだ等の接合材を介して外部電気回路基板に良好に接続することができる。
【0032】
さらに、外部端子導体層8a,8bは絶縁基体1の側面に延出されていてもよく、光が絶縁基体1の側面から外部に漏洩するのを防ぐことができる。この場合、外部端子導体層8a,8bは、絶縁基体1の側面に下面と凹部4の底面との間の高さの1/4以上に延出して形成されていることがよく、光が絶縁基体1の側面から外部に漏洩するのをより有効に防ぐことができる。
【0033】
本発明の板部材9は、絶縁基体1の下面の外部端子導体層8a,8b間に接合されており、板部材9は、凹部4の底面の搭載部2と配線層5a,5bとの間の絶縁基体1が露出した領域R2と重なるように配置されている。これにより、領域R2から絶縁基体1の底部に侵入し透過した一部の光は、領域R2を覆う板部材9によって反射もしくは吸収され、光が絶縁基体1の下面から外部に漏れ出るのを防ぐことができる。
【0034】
この場合、領域R2から絶縁基体1の底部に侵入する光は、底面に対して直交しない方向(斜め方向)の成分もあるため、R1をも板部材9で覆うことにより、斜め方向の光を反射もしくは吸収することができる。また、板部材9は広い領域に接合されていることがよく、上記の斜め方向の光を効果的に反射もしくは吸収して外部に漏洩するのをより有効に防ぐことができる。
【0035】
また、搭載部2の周囲の底面が露出した領域R2のうち、搭載部2と配線層5bとの間の絶縁基体1の底面が露出した領域R2が大きく、この領域R2の直下の部位が板部材9で覆われていることにより、光の外部への漏洩を有効に防ぐことができる。
【0036】
本発明の板部材9は、酸化アルミニウム質焼結体,窒化アルミニウム質焼結体,ムライト質焼結体,ガラスセラミックス質焼結体等のセラミックス、エポキシ樹脂,アクリル樹脂,ポリカーボネート,フェノール樹脂,シリコーン樹脂等の樹脂、Al,Cu,Ni,Ag,ステンレススチール,真鍮(Cu−Zn合金),Fe−Ni合金,Fe−Ni−Co合金,Cu−W合金等の金属など不透明な材料から成り、絶縁基体1の下面にエポキシ等の樹脂接着剤、Agロウ,Pb−Sn系はんだ,Pbフリーはんだ等のロウ材等からなる接合材を介して接合されている。
【0037】
この板部材9は、絶縁基体1がアルミナセラミックス等のセラミックスから成る場合、それに熱膨張係数が同じか近似したアルミナセラミックス等のセラミックス,Fe−Ni合金,Fe−Ni−Co合金等から成るのがよい。また、板部材9が熱伝導性が高いCu−W合金等から成っていてもよく、この場合発光装置の放熱性が向上する。
【0038】
なお、板部材9が白色等の明色のものから成る場合、凹部4の底面が露出した領域R2から侵入し絶縁基体1の底部を透過した光を効率よく反射することができ、板部材9が黒色等の暗色のものから成る場合、凹部4の底面が露出した領域R2から侵入し絶縁基体1の底部を透過した光を吸収することができ、共に光が外部に漏洩するのを有効に防ぐことができる。
【0039】
また、本発明の板部材9がセラミックスや樹脂等の絶縁体から成り、図3のパッケージの断面図、図4の下面図に示すように、板部材9の下面の略全面に導体層10が形成されている。このことから、パッケージを外部電気回路基板にはんだ等のロウ材を介して接合する際、絶縁基体1の下面を外部端子導体層8a,8bとともに導体層10により接合することとなり、接合面積が増大して強固に接合することができるとともに、外部電気回路基板との接合面積が増大したことにより放熱性が向上する。
【0040】
なお、板部材9の下面の略全面に導体層10が形成されているが、略全面とは、例えば図5に示すように板部材9の下面の外周部に全周にわたって凸部9aを形成する場合もあるため、必ずしも板部材9の下面の全面に導体層10が形成されていなくてもよいことを意味するものである。
【0041】
導体層10は、板部材9がセラミックスから成る場合、W,Mo,Cu,Ag等の金属粉末のメタライズ層から成り、その表面に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、導体層10が酸化腐蝕するのを有効に防止できるとともに、絶縁基体1の下面が導体層10の部位ではんだ等の接合材を介して外部電気回路基板に接合され、放熱性が向上する。従って、導体層10の表面には、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。
【0042】
また導体層10は、板部材9が樹脂から成る場合、めっき法、蒸着法、スパッタリング法、金属箔転写法等により、Cu,Ni,Au,Ag等の金属を被着させて成り、板部材9がセラミックスから成る場合と同様に、その表面に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い。
【0043】
さらに、絶縁基体1の下面をはんだ等の接合材を介して外部電気回路基板に接続する際、各外部端子導体層8a,8bと導体層10との間隔が小さい場合、短絡するのを有効に防止するため、図5のパッケージ断面図、図6の下面図に示すように、板部材9の下面の外周部に全周にわたって幅0.05〜2.0mm程度の凸部9aを設けて、凸部9aによって外部端子導体層8a,8bと導体層10とが接触しないようにしてもよい。
【0044】
なお、凸部9aは図6(a)のように板部材9周縁の各外部端子導体層8a,8bと導体層10との間の部位にのみ設けてもよいし、図6(b)のように板部材9周縁全体に設けてもよい。また凸部9aは、その厚みが導体層10の厚みよりも厚いのがよい。この場合、凸部9aによって絶縁基体1を支持固定することができる。さらに、絶縁基体1の下面をはんだ等の接合材を介して外部電気回路基板に接続する際は接合材が溶融した状態であり、パッケージが外部電気回路基板に対して傾いたまま接合されようとしても、凸部9aが外部電気回路基板に当接することにより外部電気回路基板とパッケージとが略平行となって接続される。その結果、発光装置の光がより確実に所定の方向へ放射されることとなる。
【0045】
本発明において、絶縁基体1の下面と板部材9の下面(接合材、凸部9a、導体層10も含む)との間の厚みは、外部端子導体層8a,8bよりも0.01〜1mm厚いのがよい。この場合、絶縁基体1の下面が広面積の板部材9や導体層10の部位で確実に外部電気回路基板やパッケージに当接もしくは接合され、放熱性が向上するとともに、外部端子導体層8a,8bにおいてはんだ等のロウ材の量が多くなってロウ材の大きなメニスカスが形成され、外部端子導体層8a,8bの接合強度が大きくなる。その結果、外部端子導体層8a,8bの接合性が良好になるとともに接合部の抵抗が小さくなり、発光素子3の発光効率が向上する。
【0046】
また、本発明のパッケージは、発光素子3の光の一部が板部材9を透過することが可能な場合であっても、板部材9を透過してきた光は導体層10で反射されるので、絶縁基体1の底部さらには板部材9を透過して漏洩することによる光の損失を防いで光を効率良く外部へ放射することができるとともに、薄型化されたものとなる。
【0047】
かくして、本発明のパッケージは、板部材9が、凹部4の底面で絶縁基体1が露出した領域R2と重なるように配置されていることから、絶縁基体1の底部が薄いため発光素子3の光の一部が絶縁基体1の底部を透過することが可能な場合であっても、絶縁基体1の底部を透過してきた光は板部材9で反射もしくは吸収されて、絶縁基体の底部を透過し外部に漏洩することによる光の損失を防いで光を効率良く外部へ放射するのを防ぐことができるとともに、薄型化されたものとなる。
【0048】
また、本発明のパッケージは、板部材9が絶縁体から成るとともに下面の略全面に導体層10が形成されていることから、導体層10の部位で確実に外部電気回路基板に接合され、放熱性が向上する。
【0049】
本発明の発光装置は、本発明のパッケージと、搭載部2に搭載されるとともに搭載部2の周囲の配線導体5bに電気的に接続された発光素子3と、発光素子3を覆うシリコーン樹脂,エポキシ樹脂等の透明樹脂とを具備したことにより、発光効率が高く、隣接する発光装置同士の光の混色防止ができかつ薄型化されたものとなる。発光素子3を覆う透明樹脂は、発光素子3およびその周囲を覆っていてもよいし、凹部4に充填されて発光素子3を覆っていてもよい。
【0050】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、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。例えば、図7のパッケージの断面図、図8の下面図に示すように、パッケージの下面をはんだ等の接合材を介して外部電気回路基板により強固に接続するため、絶縁基体1の下面の両端部に形成された外部端子導体層8a,8bを大きくし、搭載部2と金属層7、配線層5bと金属層7との間にある絶縁基体1が露出した領域R3とそれぞれ重なるように外部端子導体層8a,8bが形成されていてもよい。この場合、領域R3から絶縁基体1の底部に侵入し透過した一部の光は、領域R3を覆う外部端子導体層8a,8bによって反射され、光が絶縁基体1の下面から外部に漏れ出るのを防ぐことができる。したがって、この場合、凹部4の底面の搭載部2と配線層5bとの間にある絶縁基体1が露出した領域R2と重なるように板部材9が接合されていればよい。
【0051】
【発明の効果】
本発明の発光素子収納用パッケージは、絶縁基体の上面に発光素子を収容するための凹部が設けられ、凹部の底面に発光素子が搭載される搭載部導体層および発光素子が電気的に接続される配線層が形成されるとともに、絶縁基体の下面の両端部に配線層および搭載部導体層にそれぞれ電気的に接続された2つの外部端子導体層が形成されているものであって、絶縁基体の下面の外部端子導体層間に、凹部の底面の絶縁基体が露出した領域と重なるように、絶縁体から成るとともに下面の略全面に導体層が形成されている板部材が接合されていることにより、絶縁基体の底部が薄いため発光素子の光の一部が絶縁基体の底部を透過することが可能な場合であっても、絶縁基体の底部を透過してきた光は板部材で反射もしくは吸収されるので、光が絶縁基体の底部を透過して外部に漏洩することによる光の損失を防いで光を効率良く外部へ放射することができるとともに、薄型化されたものとなる。また、隣接する発光装置同士の光が混色することを防ぐこともできる。
【0052】
また、本発明の発光素子収納用パッケージは、板部材は絶縁体から成るとともに下面の略全面に導体層が形成されていることから、導体層の部位で確実に外部電気回路基板に接合されるとともに接合面積が増大して強固に接続することが可能となり、また、外部電気回路基板との接合面積が増大したことにより放熱性が向上する。
【0053】
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、搭載部導体層に搭載されるとともに搭載部導体層の周囲の配線導体に電気的に接続された発光素子と、発光素子を覆う透明樹脂とを具備したことにより、発光効率が高く、隣接する発光装置同士の光の混色防止ができかつ薄型化されたものとなる。
【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断面図である。
【図2】図1の発光素子収納用パッケージの下面図である。
【図3】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他の例を示す断面図である。
【図4】図3の発光素子収納用パッケージの下面図である。
【図5】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他の例を示す断面図である。
【図6】図5の発光素子収納用パッケージについて実施の形態の他の例を示し、(a),(b)はそれぞれ発光素子収納用パッケージの下面図である。
【図7】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他の例を示す断面図である。
【図8】図7の発光素子収納用パッケージの下面図である。
【図9】従来の発光素子収納用パッケージの断面図である。
【図10】図9の発光素子収納用パッケージの下面図である。
【符号の説明】
1:絶縁基体
2:搭載部導体層
3:発光素子
4:凹部
5a,5b:配線層
8a,8b:外部端子導体層
9:板部材
9a:凸部
10:導体層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light-emitting element storage package and a light-emitting device for storing a light-emitting element, which are used in a display device using a light-emitting element such as a light-emitting diode.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a ceramic package has been used as a light emitting element storage package (hereinafter also referred to as a package) for storing a light emitting element such as a light emitting diode, and an example thereof is shown in FIG. Reference 1). As shown in the figure, the conventional package is formed by laminating a plurality of ceramic layers and has a
[0003]
Then, the
[0004]
Since many of the light emitting devices are arranged so as to be adjacent to each other, the light emitted from the
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-232017 Gazette [0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional package described above, an exposed ceramic is exposed between the
[0007]
Further, when the
[0008]
Therefore, the present invention has been completed in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to prevent a part of the light of the light emitting element from leaking outside through the insulating substrate, It is an object of the present invention to provide a light-emitting element storage package that is thinned and a light-emitting device that uses the light-emitting element and has extremely high light emission efficiency.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the light emitting element storage package of the present invention, a concave portion for accommodating the light emitting element is provided on the upper surface of the insulating base, and the mounting portion conductor layer on which the light emitting element is mounted and the light emitting element are electrically mounted on the bottom surface of the concave portion. And a wiring layer connected to each other, and two external terminal conductor layers electrically connected to the wiring layer and the mounting portion conductor layer, respectively, are formed at both ends of the lower surface of the insulating base. An element storage package comprising an insulator and a conductor layer on substantially the entire bottom surface of the bottom surface of the recess so as to overlap with the exposed region of the bottom surface of the recess between the external terminal conductor layers on the bottom surface of the insulating substrate. The board member in which is formed is joined.
[0010]
The light emitting element storage package according to the present invention is made of an insulator and has a conductor layer formed on substantially the entire bottom surface so as to overlap with the exposed region of the bottom surface of the recess between the external terminal conductor layers on the bottom surface of the insulating substrate. Since the bottom plate of the insulating base is thin, the bottom of the insulating base can be removed even when a part of the light from the light emitting element can pass through the bottom of the insulating base. Since the transmitted light is reflected or absorbed by the plate member, it is possible to efficiently radiate the light to the outside by preventing light loss due to leakage through the bottom of the insulating base, and the thickness is reduced. It will be a thing. In addition, it is possible to prevent light from being mixed between adjacent light emitting devices.
[0012]
In the light emitting element storage package of the present invention, since the plate member is made of an insulator and the conductor layer is formed on substantially the entire lower surface, it is securely bonded to the external electric circuit board at the portion of the conductor layer and bonded. The area can be increased and a strong connection can be achieved, and the heat dissipation can be improved due to the increased area of bonding with the external electric circuit board.
[0013]
The light emitting device of the present invention includes a light emitting element housing package of the present invention, a light emitting element mounted on the mounting portion conductor layer and having an electrode electrically connected to the wiring layer, and a transparent resin covering the light emitting element It is characterized by comprising.
[0014]
The light emitting device of the present invention has high luminous efficiency, can prevent light from being mixed between adjacent light emitting devices, and is thinned by the above configuration.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The light emitting element storage package of the present invention will be described in detail below. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of a package of the present invention, in which 1 is an insulating substrate, 2 is a mounting portion for a
[0016]
The package of the present invention is provided with a
[0017]
In FIG. 1, R1 indicates a region of the bottom surface of the
[0018]
The insulating
[0019]
For example, when the insulating
[0020]
In addition, SiO 2 is contained in ceramics in order to enhance the sinterability and adhesiveness of ceramics, and MgO and CaO are included in ceramics in order to enhance the sinterability and thermal conductivity of ceramics. 2 , MgO and CaO are each preferably contained in an amount of 0.01% by mass or more. Further, ZrO 2 may be contained in the ceramics in order to increase the density and mechanical strength of the ceramics. In this case, the content of ZrO 2 is preferably 0.01 to 10% by mass. When the content is less than 0.01% by mass, the effect of improving the density and mechanical strength of the ceramics is not sufficiently exhibited. If it exceeds 10% by mass, the electrical insulation properties deteriorate. Further, if the total content of SiO 2 , MgO, CaO and ZrO 2 is too large, the heat resistance and strength are impaired, and therefore it is preferably 10% by mass or less.
[0021]
Further, when the insulating
[0022]
The insulating
[0023]
Further, a mounting
[0024]
The insulating
[0025]
It should be noted that a metal having excellent corrosion resistance such as nickel (Ni), gold (Au), Ag or the like is deposited on the exposed surfaces of the wiring layers 5a and 5b and the mounting
[0026]
In addition, a
[0027]
The wiring layer 5b and the mounting
[0028]
Moreover, it is preferable that the angle formed between the inner surface and the bottom surface of the
[0029]
Moreover, it is preferable that the cross-sectional shape of the recessed
[0030]
The external terminal conductor layers 8a and 8b are electrically connected to the wiring layers 5a and 5b and are formed at both ends of the lower surface of the insulating
[0031]
The external terminal conductor layers 8a and 8b are preferably coated with a metal having excellent corrosion resistance, such as Ni, Au, and Ag, on the surface thereof to a thickness of about 1 to 20 μm. The external terminal conductor layers 8a and 8b Can be effectively prevented from being oxidized and corroded, and the lower surface of the insulating
[0032]
Furthermore, the external terminal conductor layers 8a and 8b may be extended to the side surface of the insulating
[0033]
The
[0034]
In this case, since light entering the bottom of the insulating
[0035]
Of the region R2 in which the bottom surface around the mounting
[0036]
The
[0037]
When the insulating
[0038]
When the
[0039]
Further, the
[0040]
The
[0041]
When the
[0042]
When the
[0043]
Further, when the lower surface of the insulating
[0044]
In addition, the
[0045]
In the present invention, the thickness between the lower surface of the insulating
[0046]
In the package of the present invention, even if a part of the light of the
[0047]
Thus, in the package of the present invention, since the
[0048]
In the package of the present invention, since the
[0049]
The light emitting device of the present invention includes a package of the present invention, a
[0050]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, as shown in the cross-sectional view of the package of FIG. 7 and the bottom view of FIG. 8, both ends of the lower surface of the insulating
[0051]
【The invention's effect】
In the light emitting element storage package of the present invention, a recess for receiving the light emitting element is provided on the top surface of the insulating base, and the mounting portion conductor layer on which the light emitting element is mounted and the light emitting element are electrically connected to the bottom surface of the recess. And two external terminal conductor layers electrically connected to the wiring layer and the mounting portion conductor layer, respectively, are formed at both ends of the lower surface of the insulating base, A plate member made of an insulator and having a conductor layer formed on substantially the entire bottom surface thereof is joined between the external terminal conductor layers on the bottom surface of the substrate so as to overlap the exposed area of the insulating base on the bottom surface of the recess. Even if a part of the light of the light emitting element can be transmitted through the bottom of the insulating substrate because the bottom of the insulating substrate is thin, the light transmitted through the bottom of the insulating substrate is reflected or absorbed by the plate member. So There it is possible to emit light to the outside efficiently prevent loss of light due to the Turkey be leaked to the outside through the bottom of the insulating base, and those thin. In addition, it is possible to prevent light from being mixed between adjacent light emitting devices.
[0052]
In the light emitting element storage package of the present invention, since the plate member is made of an insulator and the conductor layer is formed on substantially the entire lower surface, it is reliably bonded to the external electric circuit board at the portion of the conductor layer. At the same time, the bonding area increases and it becomes possible to connect firmly, and the heat dissipation is improved by increasing the bonding area with the external electric circuit board.
[0053]
A light-emitting device of the present invention covers a light-emitting element storage package of the present invention, a light-emitting element mounted on a mounting portion conductor layer and electrically connected to a wiring conductor around the mounting portion conductor layer, and covering the light emitting element By providing the transparent resin, the light emission efficiency is high, the color mixing of light between adjacent light emitting devices can be prevented, and the thickness is reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of a light-emitting element storage package according to the present invention.
2 is a bottom view of the light emitting element storage package of FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another example of the embodiment of the light emitting element storage package of the present invention.
4 is a bottom view of the light emitting element storage package of FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of the embodiment of the light emitting element storage package of the present invention.
6 shows another example of the embodiment of the light emitting element storage package of FIG. 5, and (a) and (b) are bottom views of the light emitting element storage package, respectively.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another example of the embodiment of the light emitting element storage package of the present invention.
8 is a bottom view of the light emitting element storage package of FIG. 7. FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional light emitting element storage package.
10 is a bottom view of the light emitting element storage package of FIG. 9. FIG.
[Explanation of symbols]
1: Insulating substrate 2: Mounted portion conductor layer 3: Light emitting element 4: Concave portions 5a, 5b: Wiring layers 8a, 8b: External terminal conductor layer 9:
10: Conductor layer
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