JP4924012B2 - Light emitting device and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

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

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

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

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

しかし、例えば図14(a)に示すように、キャビティ付き基板60のキャビティ空間61の垂直断面形状が矩形である場合には、ガラス封止部を形成する際に次のような問題がある。即ち、キャビティ空間内に発光素子62を実装した後、キャビティ上方から板状ガラス63を加熱プレス加工してキャビティ空間の開口先端面部から底面部に向けて充填させる際、図14(b)に示すようにキャビティ側壁の上面に接するガラス部分よりもキャビティ空間内側のガラス部分がキャビティ空間内側へ突出し、板状ガラス63の中央付近が最も突出した湾曲形状になる。これにより、板状ガラス63がキャビティ空間内へ充填される過程で、板状ガラスはキャビティ空間内の中央付近の底面から接し始めることになるので、キャビティ空間内底面の周縁部に板状ガラスの充填が進むまでの間に、キャビティ空間内底面の中央付近は大きな応力を受けることになる。この際、図14(c)に示すように内底面中央付近に発光素子62を配置している場合には、発光素子62は大きな応力を受けることになり、発光素子62の電極やエピ構造のバンプ接合部相当部分が大きな応力を受けることになり、その部分の構造的な破壊や、電気的特性や発光特性が劣化する原因となる。   However, for example, as shown in FIG. 14A, when the vertical cross-sectional shape of the cavity space 61 of the substrate 60 with a cavity is rectangular, there are the following problems when forming the glass sealing portion. That is, when the light emitting element 62 is mounted in the cavity space and the plate glass 63 is hot-pressed from above the cavity and filled from the opening front end surface portion to the bottom surface portion of the cavity space, as shown in FIG. As described above, the glass portion inside the cavity space protrudes toward the inside of the cavity space with respect to the glass portion in contact with the upper surface of the cavity side wall, and the vicinity of the center of the plate-like glass 63 protrudes most. Thereby, in the process in which the plate glass 63 is filled into the cavity space, the plate glass starts to come into contact with the bottom surface near the center in the cavity space. Until the filling progresses, a large stress is applied to the vicinity of the center of the bottom surface in the cavity space. At this time, as shown in FIG. 14C, when the light emitting element 62 is arranged near the center of the inner bottom surface, the light emitting element 62 receives a large stress, and the electrodes of the light emitting element 62 and the epi structure A portion corresponding to the bump bonding portion is subjected to a large stress, which causes a structural breakdown of the portion and deterioration of electrical characteristics and light emission characteristics.

また、通常、発光素子搭載基板には、図15に示すように、発光装置を例えば半田で実装するための導電パターン64が裏面の両サイド寄りに形成されており、この導電パターン64の厚さは5〜500μmほどである。そして、この基板裏面の導電パターン64は、前記ガラス封止時に受ける荷重に対して支持部になるので、基板裏面の中央付近は浮いた状態になり、基板は中央付近に荷重を受ける両端支持梁となる。したがって、前記ガラス封止時に荷重を受ける基板には曲げ応力が発生し、特に基板中央付近は大きい応力を受け、基板にクラックが発生するおそれがある。   Further, normally, as shown in FIG. 15, a conductive pattern 64 for mounting the light emitting device with solder, for example, is formed on both sides of the back surface on the light emitting element mounting substrate. Is about 5 to 500 μm. And since the conductive pattern 64 on the back surface of the substrate becomes a support portion against the load received during the glass sealing, the vicinity of the center of the back surface of the substrate is in a floating state, and the substrate is supported at both ends by receiving the load near the center. It becomes. Therefore, a bending stress is generated in the substrate that receives a load during the glass sealing, and a large stress is generated particularly in the vicinity of the center of the substrate, which may cause a crack in the substrate.

これに対して、キャビティが取り付けられていない基板上に実装された発光素子をガラス封止する場合には、ガラス封止時に発光素子62が突起部となっており、この部分がガラスに押され始めるので、発光素子62の実装位置に荷重がかかり、その部分の基板には大きな曲げ応力が発生し、基板にクラックが発生するおそれがある。
特開平11−177129号公報 特開2002−203989号公報 特開2004−200531号公報 特開2006−80317号公報
On the other hand, when the light emitting element mounted on the substrate to which the cavity is not attached is glass-sealed, the light emitting element 62 becomes a protruding portion at the time of glass sealing, and this portion is pushed by the glass. Since it starts, a load is applied to the mounting position of the light emitting element 62, and a large bending stress is generated in the substrate of that portion, which may cause a crack in the substrate.
JP-A-11-177129 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-203989 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-200531 JP 2006-80317 A

本発明は前記した従来の問題点を解決すべくなされたもので、基板上に発光素子を実装してガラス封止した構造の発光装置を製造する際、ガラス封止時に荷重を受ける基板中央付近あるいは発光素子実装部の基板に曲げ応力が発生することを抑制し、基板にクラックが発生するおそれを回避でき、簡易に量産性良く製造し得る発光装置の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described conventional problems. When manufacturing a light emitting device having a structure in which a light emitting element is mounted on a substrate and sealed with glass, the vicinity of the center of the substrate that receives a load during glass sealing is provided. Or it aims at providing the manufacturing method of the light-emitting device which can suppress that a bending stress generate | occur | produces in the board | substrate of a light emitting element mounting part, can avoid the possibility that a crack will generate | occur | produce in a board | substrate, and can be easily manufactured with mass productivity. .

また、本発明は、基板上に発光素子を実装してガラス封止した構造の発光装置において、ガラス封止時に荷重を受ける基板中央付近あるいは発光素子実装部の基板に曲げ応力が発生することを抑制し、基板にクラックが発生するおそれを回避し、耐熱性、耐光性に優れ、信頼性の高い発光装置を提供することを目的とする。   Further, according to the present invention, in a light emitting device having a structure in which a light emitting element is mounted on a substrate and sealed with glass, bending stress is generated in the vicinity of the center of the substrate that receives a load during glass sealing or on the substrate of the light emitting element mounting portion. An object of the present invention is to provide a light-emitting device that is suppressed, avoids the possibility of cracking in a substrate, has excellent heat resistance and light resistance, and has high reliability.

本発明の発光装置の製造方法は、配線基板上に発光素子が実装されてガラス封止された発光装置の製造方法であって、発光装置実装用の導電パターン部材が基板裏面の一部に形成され、基板上方からの荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させる荷重分散用のパターン部材が発光素子実装部分に対応する基板裏面に形成され、前記導電パターン部材と前記荷重分散用のパターン部材とを連ねる連結パターン部材が基板裏面に形成され、前記各パターン部材は同じ厚みを有し、前記連結パターン部材は前記導電パターン部材および前記荷重分散用のパターン部材よりも細く形成されてなる配線基板を製造する工程と、前記配線基板上に発光素子を実装する工程と、前記発光素子が実装された配線基板上に板状のガラスを載置し、当該ガラスをガラス軟化点以上、かつ、融点より低い温度となるように加熱してプレス成形することによって、前記ガラスを融着させて前記発光素子を封止し、この後に前記ガラスを冷却するガラス封止工程と、所望の切断位置で前記配線基板のダイシングを行い、所望の発光装置に分割する分割工程と、を具備し、前記ガラスは、SiO 2 、BaO、TiO 2 、Al 2 3 、P 2 5 、PbO、B 2 3 、ZnO、Nb 2 5 、Na 2 O、K 2 O、Sb 2 5 、CaO、Li 2 O、WO 3 、Gd 2 3 、Bi 2 3 、ZrO 2 、SrO、MgO、La 2 3 、Y 2 3 、AgO、LiF、NaF、KF、AlF 3 、MgF 2 、CaF 2 、SrF 2 、BaF 2 、YF 3 、LaF 3 、SnF 2 、ZnF 2 のいずれかを含み、ガラス転移温度Tgが200℃〜600℃であることを特徴とする。 The method for manufacturing a light emitting device of the present invention is a method for manufacturing a light emitting device in which a light emitting element is mounted on a wiring substrate and sealed with glass , and a conductive pattern member for mounting the light emitting device is formed on a part of the back surface of the substrate. And a load distribution pattern member for generating a reaction force that cancels a bending moment due to a load from above the substrate and distributing the load is formed on the back surface of the substrate corresponding to the light emitting element mounting portion, and the conductive pattern member and the load A connection pattern member that is connected to the pattern member for dispersion is formed on the back surface of the substrate, each pattern member has the same thickness, and the connection pattern member is formed thinner than the conductive pattern member and the load distribution pattern member. a step of manufacturing a wiring board formed by the steps of mounting the light emitting element on the wiring board, the plate-like to the light emitting element is implemented on a wiring board Placing the lath, the glass softening point of glass or higher, and, by press-molding by heating such that the temperature lower than the melting point, sealing the light emitting element by fusing the glass, after the A glass sealing step for cooling the glass, and a dividing step for dicing the wiring board at a desired cutting position to divide the substrate into a desired light emitting device. The glass is made of SiO 2 , BaO, TiO 2. Al 2 O 3 , P 2 O 5 , PbO, B 2 O 3 , ZnO, Nb 2 O 5 , Na 2 O, K 2 O, Sb 2 O 5 , CaO, Li 2 O, WO 3 , Gd 2 O 3 , Bi 2 O 3 , ZrO 2 , SrO, MgO, La 2 O 3 , Y 2 O 3 , AgO, LiF, NaF, KF, AlF 3 , MgF 2 , CaF 2 , SrF 2 , BaF 2 , YF 3 , Including any of LaF 3 , SnF 2 , ZnF 2 , and glass The transition temperature Tg is 200 ° C. to 600 ° C.

また、本発明の発光装置の製造方法は、キャビティ付き基板上でキャビティ空間内に発光素子が実装されてガラス封止された発光装置の製造方法であって、前記キャビティ空間をそれぞれ有する複数のキャビティ領域が一体的に形成されたキャビティアレイの底面部を配線基板上に固着してなるキャビティ付き配線基板を形成する工程と、前記各キャビティ空間内で前記配線基板上に前記発光素子を実装する工程と、前記キャビティ空間内の前記発光素子をガラスで封止するガラス封止工程と、所望の切断位置で前記キャビティ付き基板のダイシングを行い、個々の発光装置に分割する分割工程と、を具備し、前記キャビティアレイ付き配線基板は、発光装置実装用の導電パターン部材が基板裏面の一部に形成され、基板上方からの荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させる荷重分散用のパターン部材が基板中央付近に対応する基板裏面に形成され、前記導電パターン部材と前記荷重分散用のパターン部材とを連ねる連結パターン部材が基板裏面に形成され、前記各パターン部材は同じ厚みを有し、前記連結パターン部材は前記導電パターン部材および前記荷重分散用のパターン部材よりも細く形成されてなり、前記ガラスは、SiO 2 、BaO、TiO 2 、Al 2 3 、P 2 5 、PbO、B 2 3 、ZnO、Nb 2 5 、Na 2 O、K 2 O、Sb 2 5 、CaO、Li 2 O、WO 3 、Gd 2 3 、Bi 2 3 、ZrO 2 、SrO、MgO、La 2 3 、Y 2 3 、AgO、LiF、NaF、KF、AlF 3 、MgF 2 、CaF 2 、SrF 2 、BaF 2 、YF 3 、LaF 3 、SnF 2 、ZnF 2 のいずれかを含み、ガラス転移温度Tgが200℃〜600℃であり、前記ガラス封止工程は、前記キャビティアレイの各キャビティの開口先端面を塞ぐように板状のガラスを載置し、当該ガラスのガラス軟化点以上、かつ、融点より低い温度となるように加熱してプレス成形することによって、前記ガラスを前記キャビティ空間内に充填させるとともに融着させて前記発光素子を封止し、この後に前記ガラスを冷却することを特徴とする。 The light emitting device manufacturing method of the present invention is a method for manufacturing a light emitting device in which a light emitting element is mounted in a cavity space on a substrate with a cavity and sealed with glass, and the plurality of cavities each having the cavity space. A step of forming a wiring substrate with a cavity formed by fixing a bottom surface portion of a cavity array in which regions are integrally formed on the wiring substrate; and a step of mounting the light emitting element on the wiring substrate in each cavity space If, comprising a glass sealing step of sealing with glass the light emitting element in the cavity space, diced of the cavity-substrate at the desired cutting position, a dividing step of dividing into individual light emitting device, the In the wiring board with cavity array, the conductive pattern member for mounting the light emitting device is formed on a part of the back surface of the board, and the load from above the board A load distribution pattern member that generates a reaction force that counteracts the bending moment and disperses the load is formed on the back surface of the substrate corresponding to the vicinity of the center of the substrate, and connects the conductive pattern member and the load distribution pattern member. A pattern member is formed on the back surface of the substrate, each pattern member has the same thickness, the connection pattern member is formed thinner than the conductive pattern member and the load distribution pattern member, and the glass is made of SiO. 2 , BaO, TiO 2 , Al 2 O 3 , P 2 O 5 , PbO, B 2 O 3 , ZnO, Nb 2 O 5 , Na 2 O, K 2 O, Sb 2 O 5 , CaO, Li 2 O, WO 3, Gd 2 O 3, Bi 2 O 3, ZrO 2, SrO, MgO, La 2 O 3, Y 2 O 3, AgO, LiF, NaF, KF, AlF 3, MgF 2, CaF 2, SrF 2, aF 2, YF 3, LaF 3 , SnF 2, wherein one of ZnF 2, glass transition temperature Tg of 200 ° C. to 600 ° C., the glass sealing step, the opening front end surface of each cavity of the cavity array A plate-like glass is placed so as to close the glass, and the glass is filled into the cavity space by heating and press-molding the glass so that the temperature is higher than the glass softening point of the glass and lower than the melting point. The light emitting element is sealed together and then the glass is cooled .

本発明の発光装置は、一対の電極を有する発光素子と、前記発光素子が上面に実装され、発光装置実装用の導電パターン部材が基板裏面の一部に形成され、基板上方からの荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させる荷重分散用のパターン部材が発光素子実装部分に対応する基板裏面に形成され、前記導電パターン部材と前記荷重分散用のパターン部材とを連ねる連結パターン部材が基板裏面に形成され、前記各パターン部材は同じ厚みを有し、前記連結パターン部材は前記導電パターン部材および前記荷重分散用のパターン部材よりも細く形成されてなる配線基板と、前記配線基板上に設けられ、前記発光素子の電極に電気的に接続される基板電極と、前記発光素子を封止したガラス封止部と、を具備し、前記ガラス封止部は、SiO 2 、BaO、TiO 2 、Al 2 3 、P 2 5 、PbO、B 2 3 、ZnO、Nb 2 5 、Na 2 O、K 2 O、Sb 2 5 、CaO、Li 2 O、WO 3 、Gd 2 3 、Bi 2 3 、ZrO 2 、SrO、MgO、La 2 3 、Y 2 3 、AgO、LiF、NaF、KF、AlF 3 、MgF 2 、CaF 2 、SrF 2 、BaF 2 、YF 3 、LaF 3 、SnF 2 、ZnF 2 のいずれかを含むことを特徴とする。 The light emitting device of the present invention includes a light emitting element having a pair of electrodes, the light emitting element mounted on the upper surface, a conductive pattern member for mounting the light emitting device formed on a part of the back surface of the substrate, and bending by a load from above the substrate. A load distribution pattern member that generates a reaction force that counteracts the moment and disperses the load is formed on the back surface of the substrate corresponding to the light emitting element mounting portion, and connects the conductive pattern member and the load distribution pattern member. A pattern member is formed on the back surface of the substrate, each pattern member has the same thickness, and the connection pattern member is formed thinner than the conductive pattern member and the load distribution pattern member, and the wiring provided on the substrate, comprising a substrate electrode that is electrically connected to the electrode of the light emitting element, a glass sealing portion which seals the light emitting element, a, Serial glass sealing portion, SiO 2, BaO, TiO 2 , Al 2 O 3, P 2 O 5, PbO, B 2 O 3, ZnO, Nb 2 O 5, Na 2 O, K 2 O, Sb 2 O 5 , CaO, Li 2 O, WO 3 , Gd 2 O 3 , Bi 2 O 3 , ZrO 2 , SrO, MgO, La 2 O 3 , Y 2 O 3 , AgO, LiF, NaF, KF, AlF 3 , MgF 2 , CaF 2 , SrF 2 , BaF 2 , YF 3 , LaF 3 , SnF 2 , ZnF 2 are included.

また、本発明の発光装置は、一対の電極を有する発光素子と、上下面間に連通するキャビティ空間を有するキャビティの底面が配線基板の上面に固着され、キャビティ空間内底面部の基板上に前記発光素子が実装されたキャビティ付き配線基板と、前記キャビティ空間内底面部の基板上に設けられ、前記発光素子の電極に電気的に接続される基板電極と、前記キャビティ空間内に充填されたガラスにより前記発光素子を封止したガラス封止部と、を具備し、前記キャビティ付き配線基板は、発光装置実装用の導電パターン部材が基板裏面の一部に形成され、基板上方からの荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させる荷重分散用のパターン部材が基板中央付近に対応する基板裏面に形成され、前記導電パターン部材と前記荷重分散用のパターン部材とを連ねる連結パターン部材が基板裏面に形成され、前記各パターン部材は同じ厚みを有し、前記連結パターン部材は前記導電パターン部材および前記荷重分散用のパターン部材よりも細く形成されてなり、前記ガラス封止部は、SiO 2 、BaO、TiO 2 、Al 2 3 、P 2 5 、PbO、B 2 3 、ZnO、Nb 2 5 、Na 2 O、K 2 O、Sb 2 5 、CaO、Li 2 O、WO 3 、Gd 2 3 、Bi 2 3 、ZrO 2 、SrO、MgO、La 2 3 、Y 2 3 、AgO、LiF、NaF、KF、AlF 3 、MgF 2 、CaF 2 、SrF 2 、BaF 2 、YF 3 、LaF 3 、SnF 2 、ZnF 2 のいずれかを含むことを特徴とする。 In the light emitting device of the present invention, a light emitting element having a pair of electrodes and a bottom surface of a cavity having a cavity space communicating between the upper and lower surfaces are fixed to the upper surface of the wiring board, A wiring substrate with a cavity on which a light emitting element is mounted, a substrate electrode provided on a substrate at the bottom of the cavity space and electrically connected to an electrode of the light emitting element, and glass filled in the cavity space A glass sealing part that seals the light emitting element by the above, and the wiring substrate with cavity has a conductive pattern member for mounting the light emitting device formed on a part of the back surface of the substrate, and is bent by a load from above the substrate. A pattern member for load distribution that generates a reaction force that cancels the moment and distributes the load is formed on the back surface of the substrate corresponding to the vicinity of the center of the substrate, and the conductive pattern A connection pattern member connecting the member and the load distribution pattern member is formed on the back surface of the substrate, the pattern members have the same thickness, and the connection pattern member includes the conductive pattern member and the load distribution pattern member. The glass sealing portion is made of SiO 2 , BaO, TiO 2 , Al 2 O 3 , P 2 O 5 , PbO, B 2 O 3 , ZnO, Nb 2 O 5 , Na 2 O. , K 2 O, Sb 2 O 5 , CaO, Li 2 O, WO 3 , Gd 2 O 3 , Bi 2 O 3 , ZrO 2 , SrO, MgO, La 2 O 3 , Y 2 O 3 , AgO, LiF, It includes any one of NaF, KF, AlF 3 , MgF 2 , CaF 2 , SrF 2 , BaF 2 , YF 3 , LaF 3 , SnF 2 , and ZnF 2 .

本発明の発光装置において、パターン部材の面積は、基板裏面において発光装置実装用の導電パターン部材の領域を除く領域に対して10〜99%の範囲内で形成されている。パターン部材は、基板裏面において、発光素子実装部分あるいは基板中央付近に対応する位置を中心に円形あるいは矩形あるいは多角形あるいは楕円等の閉曲線、または、メッシュ状あるいはストライプ状あるいは放射状あるいは同心円状あるいはドット状等のパターンを有するように構成することができる。パターン部材は、前記導電パターン部材と連なるように構成することができる。パターン部材は、前記導電パターン部材と同じ工程および同じ材料で形成することができる。パターン部材として、セラミックペーストの塗布あるいは印刷または無機材料の蒸着あるいはスパッタやメッキにより絶縁性パターンを形成することができる。   In the light emitting device of the present invention, the area of the pattern member is formed in the range of 10 to 99% with respect to the region excluding the region of the conductive pattern member for mounting the light emitting device on the back surface of the substrate. The pattern member is a closed curve such as a circle, rectangle, polygon, or ellipse, or a mesh, stripe, radial, concentric, or dot shape centered on the light emitting element mounting portion or near the center of the substrate on the back side of the substrate. Or the like. The pattern member can be configured to be continuous with the conductive pattern member. The pattern member can be formed by the same process and the same material as the conductive pattern member. As the pattern member, an insulating pattern can be formed by applying or printing ceramic paste, vapor deposition of inorganic material, sputtering or plating.

本発明の発光装置の製造方法によれば、ガラス封止時に荷重を受ける基板中央付近の裏面あるいは発光素子実装部に対応する基板の裏面に、基板上方からの荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させるためのパターン部材が形成されている。これにより、ガラス封止時に基板中央付近あるいは発光素子実装部に対応する基板部分に曲げ応力が発生することを抑制し、基板にクラックが発生するおそれを回避でき、簡易に量産性良く製造することができる。   According to the method for manufacturing a light emitting device of the present invention, the reaction force that cancels the bending moment due to the load from above the substrate is applied to the back surface near the center of the substrate that receives a load during glass sealing or the back surface of the substrate corresponding to the light emitting element mounting portion. A pattern member for generating and distributing the load is formed. This suppresses the occurrence of bending stress in the vicinity of the center of the substrate or the portion of the substrate corresponding to the light emitting element mounting portion at the time of glass sealing, avoids the possibility of cracks occurring on the substrate, and easily manufactures with high productivity. Can do.

本発明の発光装置によれば、基板上に発光素子を実装してガラス封止した構造の発光装置において、ガラス封止時に荷重を受ける基板裏面中央付近あるいは発光素子実装部に対応する基板裏面部分に、基板上方からの荷重を分散するためのパターン部材が形成されている。これにより、ガラス封止時に基板中央付近あるいは発光素子実装部の基板に曲げ応力が発生することを抑制し、基板にクラックが発生するおそれを回避し、耐熱性、耐光性に優れ、信頼性の高い発光装置を提供することができる。   According to the light emitting device of the present invention, in a light emitting device having a structure in which a light emitting element is mounted on a substrate and sealed with glass, the substrate back surface portion corresponding to the light emitting element mounting portion near the center of the substrate back surface that receives a load during glass sealing. Further, a pattern member for dispersing a load from above the substrate is formed. This suppresses the occurrence of bending stress in the vicinity of the center of the substrate or the substrate of the light emitting element mounting portion during glass sealing, avoids the possibility of cracks occurring in the substrate, has excellent heat resistance, light resistance, and reliability. A high light emitting device can be provided.

上記パターン部材は、基板裏面において、発光素子実装部分あるいは基板中央付近に対応する位置を中心に円形あるいは矩形あるいは多角形あるいは楕円等の閉曲線、または、メッシュ状あるいはストライプ状あるいは放射状あるいは同心円状あるいはドット状等のパターンを有するように構成することで容易に実現することができる。   The pattern member is a closed curve such as a circle, a rectangle, a polygon, an ellipse, etc., or a mesh, a stripe, a radial, a concentric circle, or a dot around the position corresponding to the light emitting element mounting portion or the vicinity of the center of the substrate It can be easily realized by configuring so as to have a pattern such as a shape.

また、パターン部材は、導電パターン部材と同じ工程および同じ材料で形成し、さらに、導電パターン部材と連なるように構成することで容易に実現することができる。また、パターン部材は、セラミックペーストの塗布あるいは印刷または無機材料の蒸着あるいはスパッタやメッキにより絶縁性パターンを形成することができる。   Moreover, a pattern member can be easily implement | achieved by forming with the same process and the same material as a conductive pattern member, and also connecting with a conductive pattern member. Further, the pattern member can form an insulating pattern by applying or printing ceramic paste, vapor deposition of inorganic material, sputtering or plating.

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

<第1の実施形態>
図1および図2(a)乃至(c)は、本発明の発光装置の製造方法の第1の実施形態における工程を概略的に示す図である。図3(a)、(b)は、図1中の発光素子実装済みのキャビティ付き配線基板10の一例を概略的に示す側断面図および底面図である。図4は、本発明の発光装置の製造工程を経て個々に分割して得られた発光装置の一例を概略的に示す断面図である。ここでは、チップ状の発光素子をキャビティ付き配線基板上にフェイスダウン実装したものを図示しているが、発光素子をキャビティ付き配線基板上にフェイスアップ実装することもできる。また、図示の便宜上、キャビティ付き配線基板に形成されている基板電極の一部は図示を省略している。
<First Embodiment>
FIG. 1 and FIGS. 2A to 2C are diagrams schematically showing steps in the first embodiment of the method for manufacturing a light emitting device of the present invention. FIGS. 3A and 3B are a side cross-sectional view and a bottom view schematically showing an example of the wiring board 10 with a cavity on which the light emitting element is mounted in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an example of a light-emitting device obtained by dividing each of the light-emitting devices according to the present invention through the manufacturing process. Here, a chip-shaped light-emitting element is mounted face-down on a wiring board with a cavity, but the light-emitting element can also be mounted face-up on a wiring board with a cavity. For convenience of illustration, a part of the substrate electrode formed on the wiring board with the cavity is not shown.

この発光装置は、一対の電極を有する発光素子40が、キャビティ空間21内底面部の配線基板30上に実装され、発光装置実装用の導電パターン部材31aが配線基板30の裏面の一部に形成されている。そして、発光素子実装部分に対応する配線基板30の裏面には、導電パターン部材31aと同じ厚みを有し、配線基板30上方からの荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させるパターン部材33が形成されている。そして、配線基板30上には、発光素子40の電極に電気的に接続される基板電極および配線パターン31が設けられており、発光素子40を封止したガラス封止部11aを有する。   In this light emitting device, a light emitting element 40 having a pair of electrodes is mounted on the wiring substrate 30 on the bottom surface in the cavity space 21, and a conductive pattern member 31 a for mounting the light emitting device is formed on a part of the back surface of the wiring substrate 30. Has been. The back surface of the wiring board 30 corresponding to the light emitting element mounting portion has the same thickness as the conductive pattern member 31a, generates a reaction force that cancels the bending moment due to the load from above the wiring board 30, and distributes the load. A pattern member 33 to be formed is formed. A substrate electrode and a wiring pattern 31 that are electrically connected to the electrode of the light emitting element 40 are provided on the wiring substrate 30, and has a glass sealing portion 11 a that seals the light emitting element 40.

まず、例えば図1中に示すように、キャビティアレイ20および配線基板30を別々に形成し、キャビティアレイ20の底面部を配線基板30に例えば接着により固着してなるキャビティ付き配線基板10を通常の方法により形成する。この場合、キャビティアレイ20は、例えばセラミックスを用いて複数のキャビティ領域20aが一体的に形成されたものである。各キャビティ領域20aは、上下面間に連通するキャビティ空間21を有し、各キャビティ空間21は、その垂直断面形状が矩形であってもよいが、開口先端面側から底面側に向かって開口面積が徐々に減少する内壁構造を有することが望ましい。   First, as shown in FIG. 1, for example, the cavity array 20 and the wiring board 30 are formed separately, and the bottom of the cavity array 20 is fixed to the wiring board 30 by, for example, adhesion. It is formed by the method. In this case, the cavity array 20 is formed by integrally forming a plurality of cavity regions 20a using, for example, ceramics. Each cavity region 20a has a cavity space 21 communicating between the upper and lower surfaces, and each cavity space 21 may have a rectangular vertical cross-sectional shape, but the opening area from the opening tip surface side toward the bottom surface side. It is desirable to have an inner wall structure that gradually decreases.

一方、前記配線基板30は、アルミナ(Al2 3 )あるいは窒化アルミ(AlN)等を用いて複数の基板領域30aが一体的に形成されたものである。各基板領域30aには、基板電極およびパターン配線31が形成されており、基板電極およびパターン配線31の一部は各キャビティ空間21の底面に露呈している。各基板領域30aには、配線基板30の両面の基板電極およびパターン配線31相互間を導通させるために、スルーホール(図示せず)と、ホール内の導通材(図示せず)が形成されている。図3(a)、(b)に示すように、基板電極およびパターン配線31の一部は基板裏面の両サイド寄りの位置にある発光装置実装用の導電パターン部の導電パターン部材31aまで延長された状態で形成されている。さらに、各基板領域30aの裏面の中央付近には、後述するガラス封止時に基板上方からの荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させるパターン部材33が導電パターン部材31aと同じ幅で同じ厚みを有するように形成されている。なお、パターン部材33の面積は、基板裏面において発光装置実装用の導電パターン部材31aの領域を除く領域に対して10〜99%の範囲内で形成されている。 On the other hand, the wiring substrate 30 is formed by integrally forming a plurality of substrate regions 30a using alumina (Al 2 O 3 ) or aluminum nitride (AlN). A substrate electrode and a pattern wiring 31 are formed in each substrate region 30 a, and a part of the substrate electrode and the pattern wiring 31 is exposed on the bottom surface of each cavity space 21. In each substrate region 30a, a through hole (not shown) and a conductive material (not shown) in the hole are formed in order to conduct between the substrate electrodes on both sides of the wiring substrate 30 and the pattern wiring 31. Yes. As shown in FIGS. 3A and 3B, a part of the substrate electrode and the pattern wiring 31 is extended to the conductive pattern member 31a of the conductive pattern portion for mounting the light emitting device at a position near both sides of the back surface of the substrate. It is formed in the state. Further, in the vicinity of the center of the back surface of each substrate region 30a, a pattern member 33 that generates a reaction force that cancels a bending moment due to a load from above the substrate at the time of glass sealing, which will be described later, and disperses the load is electrically conductive pattern member 31a. They are formed to have the same width and the same thickness. In addition, the area of the pattern member 33 is formed in the range of 10 to 99% with respect to the region excluding the region of the conductive pattern member 31a for mounting the light emitting device on the back surface of the substrate.

ここで、発光素子40がフェイスダウン実装された発光装置の場合は、所定の基板電極およびパターン配線31が設けられたキャビティ付き配線基板10a上に発光素子40の一対の電極がそれぞれAuバンプまたは半田ボールを介して接合(フリップチップ接続)される。なお、フェイスダウン実装に際して、上記例に限らず、配線基板30上の基板電極および配線パターン31と発光素子40のパッド電極との間に半田を用いて超音波接合された構造や、金、銀、パラジウム、ロジウム等の導電性ペースト、異方性導電ペースト等を用いて接合された構造など、種々の形態を採用できる。   Here, in the case of a light-emitting device in which the light-emitting element 40 is mounted face-down, a pair of electrodes of the light-emitting element 40 are respectively Au bumps or solder on a wiring board 10a with a cavity provided with a predetermined substrate electrode and pattern wiring 31. Bonding (flip chip connection) is performed via a ball. In face-down mounting, the structure is not limited to the above example, and a structure in which solder is used between the substrate electrode on the wiring substrate 30 and the wiring pattern 31 and the pad electrode of the light emitting element 40, or gold, silver Various forms such as a structure bonded using conductive paste such as palladium, rhodium, anisotropic conductive paste, or the like can be employed.

各キャビティ空間21内の基板領域30a上に、例えば図2中に示すように導電性のバンプ32を介して発光素子40をフリップチップ接続してフェイスダウン実装することにより素子実装済み配線基板30aを得る。本例では、同一面側に正負一対の電極を有する発光素子40を基板領域30a上にフェイスダウン実装しているが、発光素子40をフェイスアップ実装するように変更してもよい。   On the substrate region 30a in each cavity space 21, for example, as shown in FIG. 2, the light-emitting element 40 is flip-chip connected via the conductive bumps 32 and face-down mounted, whereby the element-mounted wiring board 30a is mounted. obtain. In this example, the light emitting element 40 having a pair of positive and negative electrodes on the same surface side is mounted face-down on the substrate region 30a. However, the light emitting element 40 may be modified to be face-up mounted.

発光素子40がフェイスアップ実装された発光装置の場合は、所定の基板電極および配線パターン31が設けられたキャビティ付き配線基板10上に発光素子40の底面がAuSn、AgSn等の金属ロウ材を用いてダイボンディングされ、発光素子40の一対の電極と基板電極および配線パターン31とがAu、Ag、Al、W、Pt等からなるループ状のボンディングワイヤーを介して接続される。なお、フェイスアップ実装における配線基板30と発光素子40とのダイボンディング手段は上記例に限らず、無機接着剤、金属接合など種々の形態を採用できる。   In the case of a light-emitting device in which the light-emitting element 40 is mounted face-up, a metal brazing material such as AuSn or AgSn is used for the bottom surface of the light-emitting element 40 on the wiring substrate 10 with the cavity on which the predetermined substrate electrode and the wiring pattern 31 are provided. The pair of electrodes of the light emitting element 40 and the substrate electrode and the wiring pattern 31 are connected to each other through a loop-shaped bonding wire made of Au, Ag, Al, W, Pt or the like. The die bonding means between the wiring board 30 and the light emitting element 40 in face-up mounting is not limited to the above example, and various forms such as an inorganic adhesive and metal bonding can be adopted.

次に、各キャビティ空間21内の発光素子40を一括してガラス11で封止し、この後にガラス11を冷却する。このガラス封止に際して、本実施形態では、図2(a)乃至(b)に示すように、各キャビティ空間の開口先端面を塞ぐようにキャビティアレイ20上の全体に板状のガラス11を載置する。このように板状のガラス11をワークに重ねた状態で金型(上金型51と下金型52)に挟み、例えば窒素雰囲気中でガラス軟化点以上となるように全体的に加熱し、加圧を行うことによって、ガラス11を融着させて発光素子40を封止する。この際、加熱は、ガラスの融点より低い温度となるように加熱する。この後、冷却によりガラス11は固化され、発光素子40を封止するガラス封止部11aとなる。   Next, the light emitting elements 40 in each cavity space 21 are collectively sealed with the glass 11, and then the glass 11 is cooled. In this embodiment, in this embodiment, as shown in FIGS. 2A to 2B, a plate-like glass 11 is mounted on the entire cavity array 20 so as to close the opening front end surface of each cavity space. Put. In this manner, the plate-like glass 11 is sandwiched between the molds (upper mold 51 and lower mold 52) in a state of being overlaid on the workpiece, and heated, for example, so as to be equal to or higher than the glass softening point in a nitrogen atmosphere, By performing pressurization, the glass 11 is fused to seal the light emitting element 40. At this time, the heating is performed so that the temperature is lower than the melting point of the glass. Thereafter, the glass 11 is solidified by cooling, and becomes a glass sealing portion 11 a for sealing the light emitting element 40.

この後、ガラス封止部11aおよびキャビティ付き配線基板10aは、最終的には例えば図4中に示すように単位領域(30a、20a)毎に個片化されて複数の発光装置に分割される。これにより、各発光装置は、前記基板領域30aに対応する配線基板30aと前記キャビティ領域20aに対応するキャビティ20aとからなるキャビティ付き配線基板10aを備えることになる。   Thereafter, the glass sealing portion 11a and the wiring substrate with a cavity 10a are finally separated into individual unit regions (30a, 20a) and divided into a plurality of light emitting devices, for example, as shown in FIG. . As a result, each light emitting device includes a wiring substrate 10a with a cavity including a wiring substrate 30a corresponding to the substrate region 30a and a cavity 20a corresponding to the cavity region 20a.

図2(a)乃至(c)は、前記ガラス封止工程においてキャビティ空間21の開口先端面部から底面部に向けて板状のガラス11が充填されていく様子の一例を示している。即ち、図2(a)に示すようにキャビティアレイ20の上方から板状のガラス11を加熱して軟化させ、それをプレスして充填させる。この際、図2(b)に示すようにキャビティ側壁の上面に接するガラス部分よりもキャビティ空間21内側のガラス部分がキャビティ空間21内側へ突出し、ガラス11の中央付近が最も突出した湾曲形状になる。これにより、ガラス11がキャビティ空間21内へ充填される過程で、ガラス11はキャビティ空間21内の中央付近の底面から接し始める。内底面中央付近に発光素子40を配置している場合には、発光素子40はガラス11から応力を受けることになる。この際、基板領域30aの裏面中央付近あるいは発光素子実装部に対応する裏面部分には、図2(c)に示すようにガラス封止時に配線基板30の上方から荷重を受けるが、この荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させるためのパターン部材33が導電パターン部材31aと同じ厚みで形成されている。これにより、ガラス封止時に基板領域30aの中央付近あるいは発光素子実装部の配線基板30に曲げ応力が発生することを抑制し、キャビティ付き配線基板10にクラックが発生するおそれを回避し、簡易に量産性良く製造することができる。   2A to 2C show an example of a state in which the plate-like glass 11 is filled from the opening front end surface portion of the cavity space 21 toward the bottom surface portion in the glass sealing step. That is, as shown in FIG. 2A, the plate-like glass 11 is heated and softened from above the cavity array 20, and is pressed and filled. At this time, as shown in FIG. 2B, the glass portion inside the cavity space 21 protrudes toward the inside of the cavity space 21 relative to the glass portion contacting the upper surface of the cavity side wall, and the vicinity of the center of the glass 11 protrudes most. . Thereby, in the process in which the glass 11 is filled into the cavity space 21, the glass 11 starts to contact from the bottom surface near the center in the cavity space 21. When the light emitting element 40 is arranged near the center of the inner bottom surface, the light emitting element 40 receives stress from the glass 11. At this time, near the center of the back surface of the substrate region 30a or the back surface portion corresponding to the light emitting element mounting portion receives a load from above the wiring substrate 30 during glass sealing as shown in FIG. A pattern member 33 for generating a reaction force that cancels the bending moment and distributing the load is formed with the same thickness as the conductive pattern member 31a. This suppresses the occurrence of bending stress in the vicinity of the center of the substrate region 30a or the wiring substrate 30 of the light emitting element mounting portion during glass sealing, and avoids the possibility of cracks occurring in the wiring substrate 10 with cavities. It can be manufactured with high productivity.

したがって、基板領域30aが受ける曲げ応力は緩和され、その部分の構造的な破壊や、電気的特性や発光特性が劣化することは抑制される。また、発光素子40が蛍光体層で覆われている場合、充填したガラスが蛍光体層に接するが、蛍光体層がガラスからの圧力とガラスの変形に伴う剪断力を受けるが、これに曲げ応力が加わっている場合と比べ、剥離等の損傷の程度は緩和される。   Therefore, the bending stress received by the substrate region 30a is relaxed, and the structural breakdown of the portion, and the deterioration of the electrical characteristics and the light emission characteristics are suppressed. Further, when the light emitting element 40 is covered with the phosphor layer, the filled glass is in contact with the phosphor layer, but the phosphor layer receives a pressure from the glass and a shearing force accompanying the deformation of the glass. Compared to the case where stress is applied, the degree of damage such as peeling is reduced.

また、キャビティ空間21内へのガラス11の充填が進む過程で、ガラス11はキャビティ空間21内の中央付近が突出した湾曲形状になるが、キャビティ空間21の開口先端面側から底面側に向かって開口面積が徐々に減少するように形成しておくことにより、キャビティ空間21内底面周縁部までガラス11が十分に充填され、キャビティ空間21内底面周縁部はガラス11の未充填箇所は生じ難い。   Further, in the process of filling the glass 11 into the cavity space 21, the glass 11 has a curved shape in which the vicinity of the center in the cavity space 21 protrudes, but from the opening front end surface side of the cavity space 21 toward the bottom surface side. By forming so that the opening area gradually decreases, the glass 11 is sufficiently filled up to the periphery of the bottom surface in the cavity space 21, and the unfilled portion of the glass 11 is unlikely to occur in the periphery of the bottom surface of the cavity space 21.

この後、必要に応じて、所望の切断位置で、ガラス11、キャビティアレイ20および配線基板30をダイシングすることによって複数の発光装置に分割する。この際、発光素子40を避けたダイシングライン部でガラス封止済みの配線基板30をダイシングブレードにより切断し、発光素子40を1個単位の個片に分割した発光装置、あるいは、発光素子40実装済み配線基板30上の発光素子配列の各列間で配線基板30を切断し、発光素子40を複数個単位のモジュールに分割した発光装置を得るようにしてもよい。この際、ダイシングブレードを用いることなく、キャビティアレイ20および配線基板30に予めスナップラインを形成しておき、応力を加えてスナップラインのブレーキングにより分割してもよい。あるいは、ダイシングブレードを用いて部分的に切断した後、スナップラインのブレーキングにより分割してもよい。この後、必要に応じて、ガラス封止部の側面および上面を研磨し、凹凸のない平坦面あるいは滑らかな曲面に形成することもできる。   Thereafter, if necessary, the glass 11, the cavity array 20, and the wiring board 30 are diced at a desired cutting position to be divided into a plurality of light emitting devices. At this time, a light-emitting device in which the glass-sealed wiring substrate 30 is cut by a dicing blade at a dicing line portion avoiding the light-emitting element 40 and the light-emitting element 40 is divided into individual pieces, or the light-emitting element 40 is mounted. The wiring board 30 may be cut between each row of the light emitting element array on the finished wiring board 30 to obtain a light emitting device in which the light emitting elements 40 are divided into a plurality of units of modules. At this time, without using a dicing blade, snap lines may be formed in the cavity array 20 and the wiring board 30 in advance, and stress may be applied to divide by snap line braking. Or after cutting partially using a dicing blade, you may divide | segment by the braking of a snap line. After that, if necessary, the side surface and the upper surface of the glass sealing portion can be polished to form a flat surface without unevenness or a smooth curved surface.

前述したような一連の工程により、キャビティ付き配線基板10a上でキャビティ空間21内に発光素子40が実装されて、発光素子40をガラス封止部11aにより封止された発光装置が得られる。   Through the series of steps as described above, the light emitting element 40 is mounted in the cavity space 21 on the wiring substrate 10a with the cavity, and the light emitting device in which the light emitting element 40 is sealed with the glass sealing portion 11a is obtained.

上記した発光装置の製造方法によれば、ガラス封止時にガラス11から荷重を受ける配線基板30の中央付近あるいは発光素子実装部の配線基板30に曲げ応力が発生することを抑制し、配線基板30にクラックが発生するおそれを回避でき、耐熱性、耐光性に優れ、信頼性の高い発光装置を簡易に量産性良く製造することができる。   According to the method for manufacturing a light emitting device described above, the generation of bending stress in the vicinity of the center of the wiring board 30 that receives a load from the glass 11 during glass sealing or in the wiring board 30 of the light emitting element mounting portion is suppressed. Therefore, it is possible to avoid the possibility of cracks occurring in the light emitting device, and to easily manufacture a highly reliable light-emitting device having excellent heat resistance and light resistance and high productivity.

さらに、キャビティ付き配線基板10のキャビティ形状をガラス封止に適したように工夫し、キャビティ空間21の開口先端面側から底面側に向かって開口面積が徐々に減少する内壁構造を持たせることにより、ガラス充填の効率化を図り、発光素子40に及ぼす損傷の減少効果を改善することが可能になる。即ち、キャビティ空間21内底面周縁部のガラス未充填箇所の発生を抑制でき、発光素子40にかかる応力負荷を減少することができる。また、ガラス充填に要する加工時間を短縮でき、発光素子40が高温・高圧に晒される時間も短縮でき、発光素子40の電極やエピタキシャル成長構造および発光素子が蛍光体層で覆われている場合に蛍光体層に及ぼす損傷も減少でき、簡易に量産性良く製造することが可能になる。   Furthermore, by devising the cavity shape of the wiring substrate 10 with a cavity so as to be suitable for glass sealing, by providing an inner wall structure in which the opening area gradually decreases from the opening front end surface side to the bottom surface side of the cavity space 21 Further, it is possible to improve the efficiency of glass filling and improve the effect of reducing damage to the light emitting element 40. That is, it is possible to suppress the occurrence of glass unfilled portions at the peripheral edge of the bottom surface in the cavity space 21, and to reduce the stress load applied to the light emitting element 40. In addition, the processing time required for filling the glass can be shortened, the time during which the light emitting element 40 is exposed to high temperature and high pressure can be shortened, and the fluorescence of the light emitting element 40 when the electrode, the epitaxial growth structure and the light emitting element are covered with the phosphor layer. Damage to the body layer can also be reduced, and it becomes possible to manufacture easily with high productivity.

なお、一般的に熱膨張率の大きい低融点ガラスを用いても、封止材料にフィラーを混入することによってバルクとしての膨張率を低減でき、封止体と被封止物界面のクラック抑制と応力を低減することができ、厳しい環境条件下での使用に耐え得る発光装置を実現できる。また、封止材料に蛍光体を混合することも可能である。この際、発光素子40として青色発光素子、蛍光体としてYAG蛍光体を用いることにより、白色発光装置を安価に実現することができる。   In general, even if low-melting-point glass having a large thermal expansion coefficient is used, the expansion coefficient as a bulk can be reduced by mixing a filler into the sealing material, and cracks at the interface between the sealing body and the object to be sealed can be suppressed. A light-emitting device that can reduce stress and can withstand use under severe environmental conditions can be realized. It is also possible to mix a phosphor with the sealing material. At this time, a white light emitting device can be realized at low cost by using a blue light emitting element as the light emitting element 40 and a YAG phosphor as the phosphor.

さらに、発光素子40をガラス封止部11aにより直接に被覆することに代えて、発光素子40を被覆部材(図示せず)で被覆した後にガラス封止部11aにより被覆することにより、発光素子40を熱や埃等から保護することができる。この被覆部材に、所定の液体、ゾル、ゲルなどに蛍光物質等を混合しておくこともできる。例えば被覆部材に粉末状の蛍光物質を用いる場合、水や有機溶剤に混合した蛍光物質を発光素子の周囲に固着させることができる。ガラスを軟化させるために温度を上げると、水や有機溶剤が揮発する。このようにすれば、発光素子40は、直接的にガラス封止部被覆されず、被覆部材を介してガラス封止部11aに被覆されているので、蛍光物質の使用量を少なくすることができ、配向特性を向上することができる。なお、被覆部材は、発光素子を被覆するだけでなく、基板電極も被覆することができ、発光素子40の周囲に容易に配置することができる。   Further, instead of directly covering the light emitting element 40 with the glass sealing portion 11a, the light emitting element 40 is covered with the glass sealing portion 11a after the light emitting element 40 is covered with a covering member (not shown). Can be protected from heat and dust. A fluorescent material or the like can be mixed in a predetermined liquid, sol, gel, or the like on the covering member. For example, when a powdery fluorescent material is used for the covering member, a fluorescent material mixed with water or an organic solvent can be fixed around the light emitting element. When the temperature is raised to soften the glass, water and organic solvents volatilize. In this way, since the light emitting element 40 is not directly covered with the glass sealing portion but is covered with the glass sealing portion 11a via the covering member, the amount of the fluorescent material used can be reduced. , Orientation characteristics can be improved. Note that the covering member can cover not only the light emitting element but also the substrate electrode, and can be easily disposed around the light emitting element 40.

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

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

<発光素子>
発光素子40は、基板上にGaAlN、ZnS、ZnSe、SiC、GaP、GaAlAs、AlN、InN、AlInGaP、InGaN、GaN、AlInGaN等の半導体を発光層として形成させたものが用いられる。半導体の構造としては、MIS接合、PIN接合やPN接合を有したホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を紫外光から赤外光まで種々選択することができる。発光層は、量子効果が生ずる薄膜とした単一量子井戸構造や多重量子井戸構造としても良い。
<Light emitting element>
The light emitting element 40 is formed by forming a semiconductor such as GaAlN, ZnS, ZnSe, SiC, GaP, GaAlAs, AlN, InN, AlInGaP, InGaN, GaN, or AlInGaN on a substrate as a light emitting layer. Examples of the semiconductor structure include a homo structure having a MIS junction, a PIN junction, and a PN junction, a hetero structure, and a double hetero structure. Various emission wavelengths can be selected from ultraviolet light to infrared light depending on the material of the semiconductor layer and the degree of mixed crystal. The light emitting layer may have a single quantum well structure or a multiple quantum well structure which is a thin film in which a quantum effect is generated.

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

窒化ガリウム系化合物半導体を使用した場合、基板にはサファイヤ、スピネル、SiC、Si、ZnOやGaN等の材料が用いられる。結晶性の良い窒化ガリウムを量産性良く形成させるためにはサファイヤ基板を用いることが好ましい。発光素子40はフェイスダウンで用いるため、基板は透光性であることを要する。窒化物系化合物半導体を用いた発光素子40を示す。サファイヤ基板上にGaN、AlN等のバッファー層を形成する。その上にN或いはP型のGaNである第1のコンタクト層、量子効果を有するInGaN薄膜である活性層、P或いはN型のAlGaNであるクラッド層、P或いはN型のGaNである第2のコンタクト層を順に形成した構成とすることができる。窒化ガリウム系化合物半導体は、不純物をドープしない状態でN型導電性を示す。なお、発光効率を向上させる等所望のN型窒化ガリウム半導体を形成させる場合は、N型ドーパントとしてSi、Ge、Se、Te、C等を適宜導入することが好ましい。   When a gallium nitride compound semiconductor is used, a material such as sapphire, spinel, SiC, Si, ZnO or GaN is used for the substrate. A sapphire substrate is preferably used to form gallium nitride with good crystallinity with high productivity. Since the light emitting element 40 is used face down, the substrate needs to be translucent. 1 shows a light emitting device 40 using a nitride compound semiconductor. A buffer layer such as GaN or AlN is formed on the sapphire substrate. A first contact layer made of N or P-type GaN, an active layer made of an InGaN thin film having a quantum effect, a clad layer made of P or N-type AlGaN, and a second contact made of P or N-type GaN. It can be set as the structure which formed the contact layer in order. Gallium nitride-based compound semiconductors exhibit N-type conductivity without being doped with impurities. When forming a desired N-type gallium nitride semiconductor such as improving luminous efficiency, Si, Ge, Se, Te, C, etc. are preferably introduced as appropriate as N-type dopants.

一方、P型窒化ガリウム半導体を形成させる場合は、P型ドーパンドであるZn、Mg、Be、Ca、Sr、Ba等をドープさせる。窒化ガリウム系半導体は、P型ドーパントをドープしただけではP型化しにくいためP型ドーパント導入後に、炉による加熱、低電子線照射やプラズマ照射等によりアニールすることでP型化させる必要がある。こうして形成された半導体ウエハーを部分的にエッチングなどさせ正負の各電極を形成させる。その後、半導体ウエハーを所望の大きさに切断することによって発光素子40を形成することができる。   On the other hand, when a P-type gallium nitride semiconductor is formed, a P-type dopant such as Zn, Mg, Be, Ca, Sr, or Ba is doped. Since a gallium nitride based semiconductor is difficult to be converted to P-type only by doping with a P-type dopant, it is necessary to make it P-type by annealing it by heating in a furnace, low electron beam irradiation, plasma irradiation or the like after introducing the P-type dopant. The semiconductor wafer thus formed is partially etched to form positive and negative electrodes. Thereafter, the light emitting element 40 can be formed by cutting the semiconductor wafer into a desired size.

発光素子40は、適宜に複数個用いることができ、その組み合わせによって種々の色調を実現することができる。例えば、三原色となるように青色系、緑色系、赤色系が発光可能な発光素子を用いる。なお、表示装置用のフルカラー発光装置として利用するためには赤色系の発光波長が610nmから700nm、緑色系の発光波長が495nmから565nm、青色系の発光波長が430nmから490nmであることが好ましい。また、白色系の発光装置は、青色の発光素子と、黄色に発光する蛍光物質とを用いる。蛍光物質は、発光素子からの光を吸収して波長変換を行い黄色に発光する。この蛍光物質からの光と、発光素子からの光とが混合され、混色光となり白色系に発光する。また、複数個の発光素子の配列は用途、製造工程等により適宜変更する。   A plurality of light emitting elements 40 can be used as appropriate, and various color tones can be realized by combinations thereof. For example, a light emitting element capable of emitting blue, green, and red light so as to have three primary colors is used. In order to use as a full color light emitting device for a display device, it is preferable that a red light emission wavelength is 610 nm to 700 nm, a green light emission wavelength is 495 nm to 565 nm, and a blue light emission wavelength is 430 nm to 490 nm. A white light-emitting device uses a blue light-emitting element and a fluorescent material that emits yellow light. The fluorescent material absorbs light from the light emitting element, converts the wavelength, and emits yellow light. The light from the fluorescent material and the light from the light emitting element are mixed to form mixed color light and emit white light. In addition, the arrangement of the plurality of light-emitting elements is appropriately changed depending on the application, the manufacturing process, and the like.

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

<配線基板、キャビティ>
配線基板30aは、所定の基板電極および配線パターン31を設けており、発光素子40の電極と基板電極およびパターン部材31aとを電気的に接続して発光素子40を載置している。配線基板30aは、ガラス11を加熱して軟化状態にする温度で変質しない物質であればよい。例えば、アルミナ(Al2 3 )、窒化アルミ(AlN)、SiC、SiO2 、ZrO2 、SiN等のセラミックス基板、ガラスエポキシ基板、ガラス基板、W合金、Ni,Mo,V,Mn,Cr,Fe等を含む低膨脹金属基板等である。そのうち、耐熱性、耐光性に優れたセラミックス基板が好ましい。特に、原料粉末の90重量%〜96重量%がアルミナであり、焼結助剤として粘度、タルク、マグネシア、カルシアおよびシリカ等が4重量%〜10重量%添加され1500℃から1700℃の温度範囲で焼結させたセラミックスや、原料粉末の40重量%〜60重量%がアルミナで焼結助剤として60重量%〜40重量%の硼珪酸ガラス、コージュライト、フォルステライト、ムライトなどが添加され800℃〜1200℃の温度範囲で焼結させたセラミックス等が挙げられる。これらのセラミックス材料にTiO2 、TiNなどを添加しておくこともできる。また、Cr2 3 、MnO2 、Fe2 3 などをグリーンシート自体に含有させることによって暗色系にすることもできる。
<Wiring board, cavity>
The wiring board 30a is provided with a predetermined substrate electrode and a wiring pattern 31, and the light emitting element 40 is placed by electrically connecting the electrode of the light emitting element 40 to the substrate electrode and the pattern member 31a. The wiring board 30a may be any substance that does not deteriorate at a temperature at which the glass 11 is heated and softened. For example, alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), SiC, SiO 2 , ZrO 2 , SiN, etc. ceramic substrate, glass epoxy substrate, glass substrate, W alloy, Ni, Mo, V, Mn, Cr, A low expansion metal substrate containing Fe or the like. Of these, a ceramic substrate having excellent heat resistance and light resistance is preferred. In particular, 90% to 96% by weight of the raw material powder is alumina, and the temperature range of 1500 ° C. to 1700 ° C. is added by adding 4% to 10% by weight of viscosity, talc, magnesia, calcia, silica, etc. as a sintering aid. The ceramics sintered at 40% to 40% by weight of the raw material powder are alumina, and 60% to 40% by weight of borosilicate glass, cordierite, forsterite, mullite, etc. are added as a sintering aid. The ceramic etc. which were sintered in the temperature range of deg. TiO 2 , TiN or the like can be added to these ceramic materials. It is also possible to dark color by containing such Cr 2 O 3, MnO 2, Fe 2 O 3 in the green sheet itself.

配線基板30aは、所定の厚さを有する平板に所定の位置にスルーホール(図示せず)を設け、そのスルーホールに導電性の部材を配置することもできる。例えば略直方体の形状をなすセラミックスの基板(単位基板領域)の上面から裏面にかけて四隅にスルーホールを設ける。さらに、向かい合う二辺にスルーホールを設け、基板の上面から裏面にかけて導電性部材を設ける。基板の上面は、所定の基板電極および配線パターン31を形成し、スルーホールの導電性の部材と電気的に接続している。また、基板の裏面は、短絡しない程度に広面積の導電性の部材を配置し、スルーホールの導電性の部材と電気的に接続しており、これらの導電性の部材を基板電極および配線パターン31とする。これにより、セラミックスの基板の裏面側と導通をとることができる。基板に設けられる基板電極および配線パターン31は、発光素子40のn側電極とp側電極とを電気的に接続する少なくとも一対の導電性の部材である。基板電極および配線パターン31は、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウムなどの金属またはITOのように電気伝導率が高く、反射効率の高い部材を使用することが好ましい。発光素子40からの光を基板電極および配線パターン31で反射させ、正面への発光効率を高めるためである。基板電極および配線パターン31の材質は発光素子の発光波長との関係で選択することが好ましい。ある波長域では反射率が高いが、異なる波長域では反射率が低い場合もあるからである。基板電極および配線パターン31は配線基板30aの上面の大部分を占めることもできるが、配線基板30aへのガラスの固定力を高めるため、および基板電極および配線パターン31の絶縁性を取るため、配線基板30aの上面積の半分以下とすることが好ましい。   The wiring board 30a can be provided with a through hole (not shown) at a predetermined position on a flat plate having a predetermined thickness, and a conductive member can be disposed in the through hole. For example, through holes are provided at four corners from the upper surface to the back surface of a ceramic substrate (unit substrate region) having a substantially rectangular parallelepiped shape. Furthermore, through holes are provided on two opposite sides, and a conductive member is provided from the top surface to the back surface of the substrate. A predetermined substrate electrode and a wiring pattern 31 are formed on the upper surface of the substrate and electrically connected to the conductive member of the through hole. In addition, on the back surface of the substrate, a conductive member having a large area is arranged so as not to be short-circuited, and is electrically connected to the conductive member of the through hole. These conductive members are connected to the substrate electrode and the wiring pattern. 31. Thereby, electrical connection can be established with the back side of the ceramic substrate. The substrate electrode and the wiring pattern 31 provided on the substrate are at least a pair of conductive members that electrically connect the n-side electrode and the p-side electrode of the light emitting element 40. The substrate electrode and the wiring pattern 31 are preferably made of a metal such as gold, silver, copper, nickel, or aluminum, or a member having high electrical conductivity and high reflection efficiency such as ITO. This is because the light from the light emitting element 40 is reflected by the substrate electrode and the wiring pattern 31 to increase the light emission efficiency toward the front. The material for the substrate electrode and the wiring pattern 31 is preferably selected in relation to the emission wavelength of the light emitting element. This is because the reflectance is high in a certain wavelength range, but the reflectance may be low in a different wavelength range. Although the substrate electrode and the wiring pattern 31 can occupy most of the upper surface of the wiring substrate 30a, in order to increase the fixing force of the glass to the wiring substrate 30a and to take insulation of the substrate electrode and the wiring pattern 31, the wiring It is preferable that the upper surface area of the substrate 30a be less than half.

例えば、セラミックスを用いた基板は、所定の形状を形成した後、焼成を行い、キャビティアレイ付き配線基板10を形成する。基板はセラミックスグリーンシートを1枚若しくは複数枚使用する。焼成前のグリーンシート段階においてセラミックスの基板は種々の形状をとることができる。セラミックスの基板内の基板電極および配線パターン31は、タングステンやモリブデンなど高融点金属を樹脂バインダーに含有させたペースト状の材料から形成される。スクリーン印刷などの方法により、ペースト状の材料グリーンシートに設けたスルーホールを介して所望の形状とし、セラミックスの焼成によって導体のパターン配線となる。このようなグリーンシートを積層させた後、焼結させることによってセラミックスの基板とすることができる。   For example, a substrate using ceramics is fired after forming a predetermined shape to form the wiring substrate 10 with a cavity array. The substrate uses one or more ceramic green sheets. In the green sheet stage before firing, the ceramic substrate can take various shapes. The substrate electrode and the wiring pattern 31 in the ceramic substrate are formed from a paste-like material in which a refractory metal such as tungsten or molybdenum is contained in a resin binder. By a method such as screen printing, a desired shape is obtained through a through-hole provided in a paste-like material green sheet, and a conductor pattern wiring is obtained by firing ceramics. After laminating such green sheets, a ceramic substrate can be obtained by sintering.

キャビティアレイ付き配線基板10aの厚さは0.3mmから3mmが好ましいが、任意のものを使用することができる。キャビティアレイ付き配線基板10aは、略長方形の平面を持つものや、略正方形の平面を持つもの、略多角形の平面を持つものなどを使用することができる。個片化されたキャビティアレイ付き配線基板10aは、長辺が2mmから5mm、短辺が1mmから3mmの平面を持つものを製造できるほか、所定の大きさのものも製造できる。   The thickness of the wiring substrate 10a with the cavity array is preferably 0.3 mm to 3 mm, but any one can be used. As the wiring substrate 10a with the cavity array, one having a substantially rectangular plane, one having a substantially square plane, one having a substantially polygonal plane, or the like can be used. The separated wiring substrate 10a with the cavity array can be manufactured with a plane having a long side of 2 mm to 5 mm and a short side of 1 mm to 3 mm, and can also be manufactured with a predetermined size.

<基板電極およびパターン配線31>
基板電極および配線パターン31は、配線基板30aに設けられる。金属部材である基板電極およびパターン配線31は、メッキ、蒸着、スパッタ、印刷等により、Au,Ag,Cu,W,Pt,Rh,Al,Ni金等のパターニングにより形成される。基板電極およびパターン配線31の表面は、反射率を向上させるために平滑にすることが好ましい。また、基板領域の一部に貫通孔(スルーホールまたはビアホール)を設け、貫通孔の内面に導電材料を形成し、あるいは、貫通孔の内部を導電性部材で埋めるなどして配線基板30aの上面と底面のパターン配線31相互間の電気的接続をとっている。この貫通孔を基板領域分割予定部に設けた場合には、配線基板が分割された後に配線基板30aの側面に、配線基板30aの上面と底面とを電気的に接続するパターン配線が露呈する。
<Substrate electrode and pattern wiring 31>
The substrate electrode and the wiring pattern 31 are provided on the wiring substrate 30a. The substrate electrode and the pattern wiring 31 which are metal members are formed by patterning of Au, Ag, Cu, W, Pt, Rh, Al, Ni gold or the like by plating, vapor deposition, sputtering, printing or the like. The surfaces of the substrate electrode and the pattern wiring 31 are preferably smoothed in order to improve the reflectance. In addition, a through hole (through hole or via hole) is provided in a part of the substrate region, and a conductive material is formed on the inner surface of the through hole, or the inside of the through hole is filled with a conductive member. And the bottom pattern wiring 31 are electrically connected. When this through-hole is provided in the substrate region division planned portion, the pattern wiring that electrically connects the upper surface and the bottom surface of the wiring substrate 30a is exposed on the side surface of the wiring substrate 30a after the wiring substrate is divided.

各基板領域30aにおいて、基板電極およびパターン配線31の一部は各キャビティ空間21の底面に露呈しており、基板電極およびパターン配線31の一部は基板裏面の両サイド寄りの位置まで延長されて発光装置実装用の基板電極および導電パターン部材31aとして利用される。パターン部材33の面積は、配線基板30の裏面において発光装置実装用の導電パターン部材31aの領域を除く領域に対して10〜99%の範囲内である。   In each substrate region 30a, a part of the substrate electrode and the pattern wiring 31 is exposed on the bottom surface of each cavity space 21, and a part of the substrate electrode and the pattern wiring 31 is extended to a position near both sides of the back surface of the substrate. It is utilized as a substrate electrode for mounting a light emitting device and a conductive pattern member 31a. The area of the pattern member 33 is in the range of 10 to 99% with respect to the area excluding the area of the conductive pattern member 31 a for mounting the light emitting device on the back surface of the wiring board 30.

<バンプ>
導電性のバンプ32は、発光素子40のn側電極およびp側電極を基板電極および配線パターン31と電気的に接合するものである。また、ガラス11を加熱して軟化状態にする際にバンプ等の金属が軟化して短絡しないものを用いる。例えば、Au−Sn、Ag、Cu、Pb等の金属および合金を用いることができる場合もあるが、好ましくはAuである。Auの融点は1064℃である。金バンプはガラスを加熱して軟化状態にする温度では軟化せず、発光素子40の電極と基板電極および配線パターン31との短絡は生じない。バンプは、通常100から300μm径のボールのものである。
<Bump>
The conductive bump 32 electrically joins the n-side electrode and the p-side electrode of the light emitting element 40 with the substrate electrode and the wiring pattern 31. Further, when the glass 11 is heated to be softened, a metal such as a bump that softens and does not short-circuit is used. For example, metals and alloys such as Au—Sn, Ag, Cu, and Pb may be used, but Au is preferable. The melting point of Au is 1064 ° C. The gold bump is not softened at a temperature at which the glass is heated and softened, and a short circuit between the electrode of the light emitting element 40 and the substrate electrode and the wiring pattern 31 does not occur. The bump is usually a ball having a diameter of 100 to 300 μm.

<ガラス>
ガラス11は、SiO2 、BaO、TiO2 、Al2 3 、P2 5 、PbO、B2 3 、ZnO、Nb2 5 、Na2 O、K2 O、Sb2 5 、CaO、Li2 O、WO3 、Gd2 3 、Bi2 3 、ZrO2 、SrO、MgO、La2 3 、Y2 3 、AgO、LiF、NaF、KF、AlF3 、MgF2 、CaF2 、SrF2 、BaF2 、YF3 、LaF3 、SnF2 、ZnF2 のいずれかを含む。そして、ガラス転移温度Tgが200℃〜600℃、軟化点/屈伏点が200℃〜700℃、かつ、融点が200℃〜800℃、線膨張係数が3〜15ppmである。
<Glass>
Glass 11, SiO 2, BaO, TiO 2 , Al 2 O 3, P 2 O 5, PbO, B 2 O 3, ZnO, Nb 2 O 5, Na 2 O, K 2 O, Sb 2 O 5, CaO , Li 2 O, WO 3 , Gd 2 O 3 , Bi 2 O 3 , ZrO 2 , SrO, MgO, La 2 O 3 , Y 2 O 3 , AgO, LiF, NaF, KF, AlF 3 , MgF 2 , CaF 2 , SrF 2 , BaF 2 , YF 3 , LaF 3 , SnF 2 , or ZnF 2 . And glass transition temperature Tg is 200 degreeC-600 degreeC, softening point / yield point is 200 degreeC-700 degreeC, melting | fusing point is 200 degreeC-800 degreeC, and a linear expansion coefficient is 3-15 ppm.

ガラス11の一具体例は、P2 5 を56〜63wt%、Al2 3 を5〜13wt%、ZnOを21〜41wt%含むP2 5 −Al2 3 −ZnO系低融点ガラスである。この場合、さらに、B2 3 、Na2 O、K2 O、Li2 O、MgO、WO3 、Gd2 3 、ZrO2 をそれぞれ0〜6wt%、CaO、SrOをそれぞれ0〜12wt%、BaO、TiO2 、Nb2 5 、Bi2 3 をそれぞれ0〜22wt%含ませてもよい。 A specific example of the glass 11, 56~63wt%, Al 2 O 3 of 5~13wt%, P 2 O 5 -Al 2 O 3 -ZnO -based low melting glass containing 21~41Wt% of ZnO and P 2 O 5 It is. In this case, B 2 O 3 , Na 2 O, K 2 O, Li 2 O, MgO, WO 3 , Gd 2 O 3 , and ZrO 2 are each 0 to 6 wt%, and CaO and SrO are each 0 to 12 wt%. , BaO, TiO 2 , Nb 2 O 5 , Bi 2 O 3 may be contained in an amount of 0 to 22 wt%, respectively.

ガラス11の他の具体例は、B2 3 を20〜31wt%、SiO2 を0.3〜14.5wt%、Na2 Oを1〜9wt%、ZnOを40〜58wt%、Nb2 5 を10〜20wt%含むB2 3 −SiO2 −Na2 O−ZnO−Nb2 5 系低融点ガラスである。この場合、さらに、BaO、TiO2 、Al2 3 、K2 O、CaO、Li2 O、ZrO2 、SrO、MgOをそれぞれ0〜6wt%含ませてもよい。 Other specific examples of the glass 11 include B 2 O 3 of 20 to 31 wt%, SiO 2 of 0.3 to 14.5 wt%, Na 2 O of 1 to 9 wt%, ZnO of 40 to 58 wt%, Nb 2 O This is a B 2 O 3 —SiO 2 —Na 2 O—ZnO—Nb 2 O 5 -based low-melting glass containing 5 to 10 wt% of 5 . In this case, BaO, TiO 2 , Al 2 O 3 , K 2 O, CaO, Li 2 O, ZrO 2 , SrO, and MgO may be further included in an amount of 0 to 6 wt%.

ガラス11のさらに他の具体例は、B2 3 を15〜30wt%、SiO2 を1〜9wt%、ZnOを25〜59wt%、Nb2 5 を10〜49wt%含むB2 3 −SiO2 −ZnO−Nb2 5 系低融点ガラスである。この場合、さらに、BaO、TiO2 、Nb2 5 、CaO、Gd2 3 、SrO、La2 3 、Y2 3 をそれぞれ0〜19wt%、Al2 3 を0〜9wt%、Bi2 3 を0〜9wt%、Na2 O、K2 O、Li2 O、ZrO2 をそれぞれ0〜4wt%含ませてもよい。 Yet another embodiment of the glass 11, B 2 O 3 and 15 to 30 wt%, a SiO 2 1~9wt%, ZnO of 25~59wt%, B 2 O 3 containing Nb 2 O 5 10~49wt% - SiO 2 —ZnO—Nb 2 O 5 -based low melting glass. In this case, BaO, TiO 2 , Nb 2 O 5 , CaO, Gd 2 O 3 , SrO, La 2 O 3 , Y 2 O 3 are each 0 to 19 wt%, Al 2 O 3 is 0 to 9 wt%, Bi 2 O 3 may be included in an amount of 0 to 9 wt%, and Na 2 O, K 2 O, Li 2 O, and ZrO 2 may be included in an amount of 0 to 4 wt%, respectively.

ガラス11のさらに他の具体例は、PbO、B2 3 、SiO2 を含み、その中で、PbOを29〜69wt%、B2 3 を20〜50wt%含むB2 3 −SiO2 −PbO系低融点ガラスである。 Still another specific example of the glass 11 includes PbO, B 2 O 3 , and SiO 2 , and among them, B 2 O 3 —SiO 2 including 29 to 69 wt% of PbO and 20 to 50 wt% of B 2 O 3. -PbO-based low melting point glass.

<蛍光物質>
ガラス11には、蛍光物質を含有することもできる。蛍光物質を含有することにより、発光素子40から射出された光が蛍光物質に吸収され、波長変換を行い発光素子40と異なる色を発光することができる。よって、蛍光物質は発光素子からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Eu等のランタノイド系、Mn等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、または、Ce等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩またはEu等のランタノイド系元素で主に賦活される有機および有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか1以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。
<Fluorescent substance>
The glass 11 can also contain a fluorescent material. By containing the fluorescent material, light emitted from the light emitting element 40 is absorbed by the fluorescent material, and wavelength conversion is performed to emit light having a color different from that of the light emitting element 40. Therefore, the fluorescent material may be any material that absorbs light from the light emitting element and converts the wavelength into light of a different wavelength. For example, it is mainly activated by nitride-based phosphors / oxynitride-based phosphors mainly activated by lanthanoid elements such as Eu and Ce, lanthanoid-based phosphors such as Eu, and transition metal elements such as Mn. Alkaline earth halogen apatite phosphor, alkaline earth metal borate phosphor, alkaline earth metal aluminate phosphor, alkaline earth silicate, alkaline earth sulfide, alkaline earth thiogallate, alkaline earth nitriding Selected from rare earth aluminates mainly activated by lanthanoid elements such as silicon, germanate, or Ce, and organic and organic complexes mainly activated by lanthanoid elements such as rare earth silicate or Eu It is preferable that it is at least any one or more. As specific examples, the following phosphors can be used, but are not limited thereto.

Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体は、M2 Si5 8 :Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。)などがある。また、M2 Si5 8 :EuのほかMAlSiN3 :Eu、MSi7 10:Eu、M1.8 Si5 0.2 8 :Eu、M0.9 Si7 0.1 10:Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。)などもある。 A nitride phosphor mainly activated by a lanthanoid element such as Eu or Ce is M 2 Si 5 N 8 : Eu (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn). There is.) In addition to M 2 Si 5 N 8 : Eu, MAlSiN 3 : Eu, MSi 7 N 10 : Eu, M 1.8 Si 5 O 0.2 N 8 : Eu, M 0.9 Si 7 O 0.1 N 10 : Eu (M is Sr , At least one selected from Ca, Ba, Mg, Zn).

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

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

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

アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、SrAl2 4 :R、Sr4 Al1425:R、CaAl2 4 :R、BaMg2 Al1627:R、BaMg2 Al1612:R、BaMgAl1017:R(Rは、Eu、Mn、EuとMn、のいずれか1以上である。)などがある。 Alkaline earth metal aluminate phosphors include SrAl 2 O 4 : R, Sr 4 Al 14 O 25 : R, CaAl 2 O 4 : R, BaMg 2 Al 16 O 27 : R, BaMg 2 Al 16 O 12 : R, BaMgAl 10 O 17 : R (R is Eu, Mn, or any one of Eu and Mn).

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

<被膜>
ガラス封止部11aの表面に被膜を形成することが好ましい。被膜はガラス表面の劣化(変色、失透、白濁)を防止することができる。ガラスの白濁、失透は主にガラスが結晶化することに起因する。また水分の透過を抑制することができる。被膜はフィラーなどを入れたものを使用することができる。例えば所定の波長の光(350nm以下の波長および550nm以上の波長の光)を吸収する被膜を用いることにより、特定の波長の光(350nmから550nmまでの波長の光)を取り出すことができる発光装置を提供することができる。被膜は一層だけでなく、多層構造とすることもできる。多層構造とすることにより透過率を上げることもできる。
<Coating>
It is preferable to form a film on the surface of the glass sealing part 11a. The coating can prevent deterioration (discoloration, devitrification, cloudiness) of the glass surface. The white turbidity and devitrification of glass is mainly caused by the crystallization of glass. Further, moisture permeation can be suppressed. A film containing a filler or the like can be used. For example, a light-emitting device capable of extracting light with a specific wavelength (light with a wavelength from 350 nm to 550 nm) by using a film that absorbs light with a predetermined wavelength (light with a wavelength of 350 nm or less and light with a wavelength of 550 nm or more) Can be provided. The coating film can have a multilayer structure as well as a single layer. The transmittance can be increased by employing a multilayer structure.

<第1の実施形態の変形例>
第1の実施形態における配線基板のパターン部材33は、配線基板30a上方からの荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させる作用を有するものであればそのパターン形状は所望の形状に設定してよい。即ち、配線基板30a裏面において、発光素子実装部分に対応する位置または配線基板30a中央付近に対応する位置を中心に、円形あるいは矩形あるいは多角形あるいは楕円等の閉曲線、または、メッシュ状あるいはストライプ状あるいは放射状あるいは同心円状あるいはドット状等のパターンを有するものでもよい。また、パターン部材33は、導電パターン部材31aと連なって形成されてもよく、導電パターン部材31aと同じ工程および同じ材料で形成されてもよい。さらに、パターン部材33は、セラミックペーストの塗布あるいは印刷または無機材料の蒸着あるいはスパッタやメッキにより形成された絶縁性パターンであってもよい。配線基板の上面と底面のパターン配線相互間を接続するために、配線基板に貫通孔を設け、貫通孔の内面に導電材料を形成し、あるいは、貫通孔の内部を導電性部材で埋めるようにしてもよい。
<Modification of First Embodiment>
The pattern member 33 of the wiring board according to the first embodiment generates a reaction force that cancels a bending moment due to a load from above the wiring board 30a and has a function of dispersing the load. The shape may be set. That is, on the back surface of the wiring board 30a, a closed curve such as a circle, a rectangle, a polygon or an ellipse, a mesh, a stripe, or the like, with a position corresponding to the light emitting element mounting portion or a position corresponding to the vicinity of the center of the wiring board 30a. It may have a pattern such as a radial, concentric, or dot pattern. The pattern member 33 may be formed continuously with the conductive pattern member 31a, or may be formed with the same process and the same material as the conductive pattern member 31a. Further, the pattern member 33 may be an insulating pattern formed by applying or printing ceramic paste, vapor deposition of inorganic material, sputtering or plating. In order to connect the pattern wiring on the top and bottom of the wiring board, a through hole is provided in the wiring board, a conductive material is formed on the inner surface of the through hole, or the inside of the through hole is filled with a conductive member. May be.

図5乃至図7は、それぞれ図3(a)、(b)に示したキャビティ付き配線基板における導電パターン31aおよびパターン部材33の複数の変形例を概略的に示す側断面図および底面図である。   5 to 7 are a side sectional view and a bottom view schematically showing a plurality of modified examples of the conductive pattern 31a and the pattern member 33 in the wiring board with a cavity shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), respectively. .

図5(a)、(b)は、キャビティ付き配線基板に設けた貫通孔の内面に導電材料を形成した例、図5(c)、(d)は、キャビティ付き配線基板に設けた貫通孔の内部を導電性部材で埋めた例を示している。ここに示したキャビティ付き配線基板においては、配線基板30裏面の中央付近あるいは発光素子実装部に対応する配線基板30裏面部分に、配線基板30裏面の両サイド寄りの発光装置実装用の導電パターン部材31aと同じ幅および同じ厚みで荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させるパターン部材33が形成されている。荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させるパターン部材33は、熱伝導性が良い材料を用いれば、放熱効果の増大にも寄与する。   FIGS. 5A and 5B are examples in which a conductive material is formed on the inner surface of the through hole provided in the wiring board with the cavity. FIGS. 5C and 5D are through holes provided in the wiring board with the cavity. The example which filled the inside with the electroconductive member is shown. In the wiring substrate with a cavity shown here, the conductive pattern member for mounting the light emitting device near the center of the back surface of the wiring substrate 30 or on the back surface portion of the wiring substrate 30 corresponding to the light emitting element mounting portion. A pattern member 33 that generates a reaction force that cancels a bending moment due to a load and distributes the load with the same width and the same thickness as 31a is formed. The pattern member 33 that generates a reaction force that counteracts the bending moment due to the load and disperses the load contributes to an increase in the heat dissipation effect if a material having good thermal conductivity is used.

この荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させるパターン部材33は、導電パターン部材31aと同じ材料を用いれば、同じ工程で簡単に形成することが可能になる。また、この荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させるパターン部材33は、他の材料を用いてもよく、例えばセラミックペーストの塗布あるいは印刷または無機材料の蒸着あるいはスパッタやメッキにより形成された絶縁性パターンであってもよい。   The pattern member 33 that generates a reaction force that cancels the bending moment due to the load and disperses the load can be easily formed in the same process if the same material as the conductive pattern member 31a is used. The pattern member 33 that generates a reaction force that cancels the bending moment due to the load and disperses the load may use other materials, for example, application or printing of ceramic paste, vapor deposition of inorganic material, sputtering or plating. The insulating pattern formed by the above may be used.

図6(a)、(b)は、キャビティ付き配線基板に設けた貫通孔の内面に導電材料を形成した例、図6(c)、(d)は、キャビティ付き配線基板に設けた貫通孔の内部を導電性部材で埋めた例を示している。図6のキャビティ付き配線基板においては、発光装置実装用の導電パターン部材31aと荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させるパターン部材31bが連続的・一体的に形成されている。換言すれば、導電パターン部材31a及びパターン部材31bが、配線基板30裏面の両サイド寄りから配線基板30裏面の中央付近まで同じ幅および同じ厚みで延長されている。この配線基板30裏面の中央付近の導電パターン部材31bは、荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させるパターン部材31bとして機能するとともに、放熱効果の増大にも寄与している。また、導電パターン部材31aは、通常、導電膜に電界メッキが施されることによって形成されるが、荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させるパターン部材31bが発光装置実装用の導電パターン部材31aと電気的に接続されているので、電界メッキを容易に行うことが可能になる。   FIGS. 6A and 6B are examples in which a conductive material is formed on the inner surface of the through hole provided in the wiring board with the cavity. FIGS. 6C and 6D are through holes provided in the wiring board with the cavity. The example which filled the inside with the electroconductive member is shown. In the wiring board with a cavity of FIG. 6, the conductive pattern member 31a for mounting the light emitting device and the pattern member 31b that generates a reaction force that cancels the bending moment due to the load and distributes the load are formed continuously and integrally. Yes. In other words, the conductive pattern member 31a and the pattern member 31b are extended with the same width and the same thickness from near both sides of the back surface of the wiring board 30 to the vicinity of the center of the back surface of the wiring board 30. The conductive pattern member 31b near the center of the back surface of the wiring board 30 generates a reaction force that cancels the bending moment due to the load, functions as a pattern member 31b that disperses the load, and contributes to an increase in the heat dissipation effect. . The conductive pattern member 31a is usually formed by subjecting the conductive film to electroplating. However, the pattern member 31b that generates a reaction force that cancels the bending moment due to the load and disperses the load is mounted on the light emitting device. Therefore, the electroplating can be easily performed.

図7(a)、(b)は、キャビティ付き配線基板に設けた貫通孔の内面に導電材料を形成した例、図7(c)、(d)は、キャビティ付き配線基板に設けた貫通孔の内部を導電性部材で埋めた例を示している。図7のキャビティ付き配線基板においては、発光装置実装用の導電パターン部材31aと荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させるパターン部材31bが細い連結用の導電パターン部材31cにより連なって形成されている。換言すれば、導電パターン部材31a及びパターン部材31bが配線基板30裏面の両サイド寄りと配線基板30裏面の中央付近に同じ幅および同じ厚みで形成されており、配線基板裏面の両サイド寄りと中央付近とを連ねる細い連結パターン31cが導電パターン部材31aと同じ厚みでされている。この配線基板30裏面の中央付近の導電性のパターン部材31bは、荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させるパターン部材31bとして機能し、放熱効果の増大にも寄与している。また、荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させるパターン部材31b及び連結パターン31cが発光装置実装用の導電パターン部材31aと電気的に接続されており、電界メッキを容易に行うことが可能になる。   FIGS. 7A and 7B are examples in which a conductive material is formed on the inner surface of the through hole provided in the wiring board with the cavity. FIGS. 7C and 7D are through holes provided in the wiring board with the cavity. The example which filled the inside with the electroconductive member is shown. In the wiring board with a cavity of FIG. 7, the conductive pattern member 31a for mounting the light emitting device and the pattern member 31b that generates a reaction force that cancels the bending moment due to the load and distributes the load are formed by the thin conductive pattern member 31c. It is formed continuously. In other words, the conductive pattern member 31a and the pattern member 31b are formed with the same width and the same thickness near both sides of the back surface of the wiring substrate 30 and near the center of the back surface of the wiring substrate 30. The thin connection pattern 31c that connects the vicinity is made the same thickness as the conductive pattern member 31a. The conductive pattern member 31b near the center of the back surface of the wiring board 30 generates a reaction force that cancels the bending moment due to the load and functions as a pattern member 31b that distributes the load, thereby contributing to an increase in the heat dissipation effect. Yes. In addition, the pattern member 31b and the connection pattern 31c that generate a reaction force that counteracts the bending moment due to the load and that distributes the load are electrically connected to the conductive pattern member 31a for mounting the light-emitting device, thereby facilitating electroplating. It becomes possible to do.

<第2の実施形態>
図8(a)乃至(c)は、本発明の発光装置の製造方法の第2の実施形態における工程を概略的に示す図である。図9(a)、(b)は、図8中の発光素子実装済み配線基板の一例を概略的に示す側断面図および底面図である。図10は、第2の実施形態の製造工程を経て個々に分割して得られた発光装置の一例を概略的に示す断面図である。ここでは、発光素子40を配線基板30上にフェイスダウン実装したものを図示しているが、発光素子を配線基板上にフェイスアップ実装したものも使用することができるが図示を省略している。また、図示の便宜上、配線基板30に形成されている配線基板電極の一部は図示を省略している。
<Second Embodiment>
FIGS. 8A to 8C are diagrams schematically showing steps in the second embodiment of the method for manufacturing a light emitting device of the present invention. FIGS. 9A and 9B are a side sectional view and a bottom view schematically showing an example of the wiring board on which the light emitting element is mounted in FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an example of a light-emitting device obtained by individual division through the manufacturing process of the second embodiment. Here, the light-emitting element 40 mounted face-down on the wiring board 30 is illustrated, but a light-emitting element mounted face-up on the wiring board can also be used, but the illustration is omitted. For convenience of illustration, a part of the wiring board electrode formed on the wiring board 30 is not shown.

第2の実施形態は、前述した第1の実施形態と比べて、キャビティ付き配線基板10を用いないで、キャビティが付いていない配線基板30を用いた点が異なり、その他は同じであるので、以下、主として異なる点を説明する。まず、第1の実施形態と同様に配線基板30および発光素子40を別々に形成し、各基板領域30a上に発光素子40を実装して素子実装済み配線基板30を得る。本例では、同一面側に正負一対の電極を有する発光素子40を基板領域30a上に導電性のバンプ32を介してフリップチップ接続してフェイスダウン実装しているが、発光素子40をフェイスアップ実装するように変更してもよい。   The second embodiment is different from the first embodiment described above in that the wiring board 10 with a cavity is not used, the wiring board 30 without a cavity is used, and the others are the same. Hereinafter, different points will be mainly described. First, similarly to the first embodiment, the wiring substrate 30 and the light emitting element 40 are separately formed, and the light emitting element 40 is mounted on each substrate region 30a to obtain the element mounted wiring substrate 30. In this example, the light-emitting element 40 having a pair of positive and negative electrodes on the same surface side is flip-chip connected to the substrate region 30a via the conductive bump 32 and mounted face-down. It may be changed to be implemented.

次に、各基板領域30a上の発光素子40を一括してガラス11で封止し、この後にガラス11を冷却する。このガラス封止に際して、本実施形態では、図8(a)乃至(b)に示すように、素子実装済み配線基板30上の全体に板状のガラス11を載置する。このように板状のガラス11をワークに重ねた状態で金型(上金型51と下金型52)に挟み、例えば窒素雰囲気中でガラス軟化点以上となるように全体的に加熱し、加圧を行うことによって、ガラス11を融着させて発光素子40を封止する。この際、ガラス11への加熱は、ガラスの融点より低い温度となるように加熱する。この後、冷却によりガラス11は固化され、発光素子40を封止するガラス封止部11aとなる。この後、ガラス封止部11aおよび配線基板30は、最終的には例えば図10中に示すように単位領域30a毎に個片化されて複数の発光装置に分割される。   Next, the light emitting elements 40 on each substrate region 30a are collectively sealed with the glass 11, and then the glass 11 is cooled. In sealing the glass, in this embodiment, as shown in FIGS. 8A to 8B, the plate-like glass 11 is placed on the entire wiring board 30 on which the element is mounted. In this manner, the plate-like glass 11 is sandwiched between the molds (upper mold 51 and lower mold 52) in a state of being overlaid on the workpiece, and heated, for example, so as to be equal to or higher than the glass softening point in a nitrogen atmosphere, By performing pressurization, the glass 11 is fused to seal the light emitting element 40. At this time, the glass 11 is heated to a temperature lower than the melting point of the glass. Thereafter, the glass 11 is solidified by cooling, and becomes a glass sealing portion 11 a for sealing the light emitting element 40. Thereafter, the glass sealing portion 11a and the wiring substrate 30 are finally separated into individual unit regions 30a as shown in FIG. 10, for example, and divided into a plurality of light emitting devices.

図8(a)乃至(c)は、前記ガラス封止工程において板状のガラス11を封止する過程の一例を示している。即ち、図8(a)に示すように上方から板状のガラス11を加熱、プレスする。この際、図8(b)に示すように配線基板30上は内底面中央付近における発光素子40の実装部分が最も突出した状態になっているので、板状のガラス11は中央付近から接し始めることになり、発光素子40は応力を受けることになる。この際、基板領域30aの裏面中央付近あるいは発光素子実装部に対応する裏面部分には、図8(c)に示すようにガラス封止時に配線基板30上方から荷を受けるが、この荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させるパターン部材33が導電パターン部材31aと同じ厚みで形成されている。これにより、ガラス封止時に基板領域30aの基板中央付近あるいは発光素子実装部の基板に曲げ応力が発生することを抑制することができ、配線基板にクラックが発生するおそれを回避し、簡易に量産性良く製造することができる。即ち、基板領域30aが受ける応力は緩和され、その部分の構造的な破壊や、電気的特性や発光特性が劣化することは抑制される。   FIGS. 8A to 8C show an example of a process of sealing the plate-like glass 11 in the glass sealing process. That is, as shown in FIG. 8A, the plate-like glass 11 is heated and pressed from above. At this time, as shown in FIG. 8B, since the mounting portion of the light emitting element 40 in the vicinity of the center of the inner bottom surface protrudes most on the wiring substrate 30, the plate-like glass 11 starts to contact from the vicinity of the center. As a result, the light emitting element 40 receives stress. At this time, near the center of the back surface of the substrate region 30a or the back surface portion corresponding to the light emitting element mounting portion receives a load from above the wiring substrate 30 at the time of glass sealing as shown in FIG. A pattern member 33 that generates a reaction force that cancels the moment and disperses the load is formed with the same thickness as the conductive pattern member 31a. As a result, it is possible to suppress the occurrence of bending stress in the vicinity of the substrate center of the substrate region 30a or the substrate of the light emitting element mounting portion at the time of glass sealing, avoiding the possibility of cracking in the wiring substrate, and easily mass-producing. It can be manufactured with good performance. That is, the stress applied to the substrate region 30a is alleviated, and structural destruction of the portion, and deterioration of electrical characteristics and light emission characteristics are suppressed.

この後、必要に応じて、所望の切断位置で、ガラス11aおよび配線基板30をダイシングすることによって複数の発光装置に分割する。この際、発光素子40を避けたダイシングライン部でガラス封止済み配線基板をダイシング・ブレードにより切断し、発光素子を1個単位の個片に分割した発光装置、あるいは、実装済み配線基板上の発光素子配列の各列間で配線基板を切断し、発光素子を複数個単位のモジュールに分割した発光装置を得るようにしてもよい。この際、ダイシングブレードを用いることなく、配線基板30に予めスナップラインを形成しておき、応力を加えてスナップラインのブレーキングにより分割してもよい。あるいは、ダイシングブレードを用いて部分的に切断した後、スナップラインのブレーキングにより分割してもよい。この後、必要に応じて、ガラス封止部の側面および上面を研磨し、凹凸のない平坦面あるいは滑らかな曲面に形成することもできる。   Thereafter, if necessary, the glass 11a and the wiring substrate 30 are diced at a desired cutting position to be divided into a plurality of light emitting devices. At this time, the glass-sealed wiring board is cut by a dicing blade at a dicing line portion avoiding the light-emitting elements 40, and the light-emitting device is divided into individual pieces, or on the mounted wiring board. A wiring board may be cut between each row of the light emitting element array to obtain a light emitting device in which the light emitting elements are divided into a plurality of units of modules. At this time, a snap line may be formed in advance on the wiring board 30 without using a dicing blade, and may be divided by braking the snap line by applying stress. Or after cutting partially using a dicing blade, you may divide | segment by the braking of a snap line. After that, if necessary, the side surface and the upper surface of the glass sealing portion can be polished to form a flat surface without unevenness or a smooth curved surface.

前述したような一連の工程により、図10に例示するように、配線基板30a上に発光素子40が実装されてガラス封止部11aにより封止された発光装置が得られる。   Through the series of steps as described above, as illustrated in FIG. 10, a light emitting device in which the light emitting element 40 is mounted on the wiring substrate 30a and sealed by the glass sealing portion 11a is obtained.

<第2の実施形態の変形例>
第2の実施形態における配線基板のパターン部材33は、第1の実施形態と同様に、配線基板30上方からの荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させて曲げ応力の発生を防止し、かつ荷重を分散させる作用を有するものであれば、そのパターン部材33の形状は所望の形状に設定してよい。即ち、配線基板30裏面において、発光素子実装部分に対応する位置または配線基板中央付近に対応する位置を中心に、円形あるいは矩形あるいは多角形あるいは楕円等の閉曲線、または、メッシュ状あるいはストライプ状あるいは放射状あるいは同心円状あるいはドット状等のパターンを有するものでもよい。また、パターン部材33は、導電パターン部材31aと連なって形成されてもよく、導電パターン部材31aと同じ工程および同じ材料で形成されてもよい。さらに、パターン部材33は、セラミックペーストの塗布あるいは印刷または無機材料の蒸着あるいはスパッタにより形成された絶縁性パターンであってもよい。配線基板30の上面と底面のパターン配線相互間を接続するために、配線基板30に貫通孔を設け、貫通孔の内面に導電材料を形成し、あるいは、貫通孔の内部を導電性部材で埋めるようにしてもよい。
<Modification of Second Embodiment>
Similarly to the first embodiment, the wiring board pattern member 33 in the second embodiment generates a reaction force that cancels the bending moment due to the load from above the wiring board 30 to prevent the generation of bending stress, and The pattern member 33 may have a desired shape as long as it has an effect of dispersing the load. That is, on the back surface of the wiring board 30, a closed curve such as a circle, a rectangle, a polygon, an ellipse, or the like, a mesh, a stripe, or a radial center around a position corresponding to the light emitting element mounting portion or a position corresponding to the vicinity of the center of the wiring board. Alternatively, it may have a concentric or dot pattern. The pattern member 33 may be formed continuously with the conductive pattern member 31a, or may be formed with the same process and the same material as the conductive pattern member 31a. Furthermore, the pattern member 33 may be an insulating pattern formed by applying or printing ceramic paste, vapor deposition of inorganic material, or sputtering. In order to connect the pattern wirings on the upper surface and the bottom surface of the wiring substrate 30, a through hole is provided in the wiring substrate 30, a conductive material is formed on the inner surface of the through hole, or the inside of the through hole is filled with a conductive member. You may do it.

図11乃至図13は、それぞれ図9(a)、(b)に示した配線基板30における導電パターン31aおよびパターン部材33の複数の変形例を概略的に示す側断面図および底面図である。図11乃至図13において、それぞれ(a)、(b)は、配線基板30に設けた貫通孔の内面に導電材料を形成した例、(c)、(d)は、配線基板30に設けた貫通孔の内部を導電性部材で埋めた例を示している。ここに示した配線基板30においては、配線基板30裏面の中央付近あるいは発光素子実装部に対応する配線基板30裏面部分に、配線基板30裏面の両サイド寄りの発光装置実装用の導電パターン部材31aと同じ幅および同じ厚みで荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させるパターン部材33が形成されている。荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させるパターン部材33は、熱伝導性が良い材料を用いれば、放熱効果の増大にも寄与する。また、荷重分散用のパターン部材33は、導電パターン部材31aと同じ材料を用いれば、同じ工程で簡単に形成することが可能になる。また、荷重分散用のパターン部材33は、他の材料を用いてもよく、例えばセラミックペーストの塗布あるいは印刷または無機材料の蒸着あるいはスパッタやメッキにより形成された絶縁性パターンであってもよい。   FIGS. 11 to 13 are a side sectional view and a bottom view schematically showing a plurality of modified examples of the conductive pattern 31a and the pattern member 33 in the wiring board 30 shown in FIGS. 9A and 9B, respectively. 11 to 13, (a) and (b) are examples in which a conductive material is formed on the inner surface of a through hole provided in the wiring board 30, and (c) and (d) are provided on the wiring board 30. The example which filled the inside of the through-hole with the electroconductive member is shown. In the wiring substrate 30 shown here, the conductive pattern member 31a for mounting the light emitting device near the center of the back surface of the wiring substrate 30 or on the back surface portion of the wiring substrate 30 corresponding to the light emitting element mounting portion is located near both sides of the back surface of the wiring substrate 30. The pattern member 33 is generated that generates a reaction force that cancels the bending moment due to the load and distributes the load with the same width and the same thickness. The pattern member 33 that generates a reaction force that counteracts the bending moment due to the load and disperses the load contributes to an increase in the heat dissipation effect if a material having good thermal conductivity is used. Further, if the same material as that of the conductive pattern member 31a is used, the load distribution pattern member 33 can be easily formed in the same process. The load distribution pattern member 33 may be made of other materials, for example, an insulating pattern formed by applying or printing ceramic paste, vapor deposition of inorganic material, sputtering or plating.

図11(a)乃至(d)は、前述した図5(a)乃至(d)と比べて、キャビティ部分がない点が異なり、図5(a)乃至(d)中と同一部分には同一符号を付している。   11 (a) to 11 (d) are different from FIGS. 5 (a) to (d) described above in that there is no cavity part, and the same parts as in FIGS. 5 (a) to (d) are the same. The code | symbol is attached | subjected.

図12(a)乃至(d)は、前述した図6(a)乃至(d)と比べて、キャビティ部分がない点が異なり、図6(a)乃至(d)中と同一部分には同一符号を付している。   12 (a) to (d) are different from FIGS. 6 (a) to (d) described above in that there is no cavity part, and the same parts as in FIGS. 6 (a) to (d) are the same. The code | symbol is attached | subjected.

図13(a)乃至(d)は、前述した図7(a)乃至(d)と比べて、キャビティ部分がない点が異なり、図7(a)乃至(d)中と同一部分には同一符号を付している。   13 (a) to (d) are different from FIGS. 7 (a) to (d) described above in that there is no cavity part, and the same parts as in FIGS. 7 (a) to (d) are the same. The code | symbol is attached | subjected.

<第3の実施形態>
第3の実施形態は、前述した各実施形態において、配線基板の発光素子搭載面側あるいはその裏側に、保護素子(図示せず)が実装されたものである。保護素子として例えばツェナーダイオードが発光素子に対して電気的に逆並列接続されている。この場合、ツェナーダイオードは、一対の電極が素子の上下面に分離して形成された構造を有し、一方の電極から配線基板電極にループ状のワイヤ配線が接続され、前述したフェイスアップ実装状態の発光素子と同様にガラス封止がなされている。この際、特にダメージを受けることなくガラス封止が可能である。
<Third Embodiment>
In the third embodiment, a protective element (not shown) is mounted on the light emitting element mounting surface side or the back side of the wiring board in each of the above-described embodiments. As a protection element, for example, a Zener diode is electrically connected in reverse parallel to the light emitting element. In this case, the Zener diode has a structure in which a pair of electrodes are formed separately on the upper and lower surfaces of the element, and a loop-like wire wiring is connected from one electrode to the wiring board electrode, and the face-up mounting state described above Glass sealing is performed in the same manner as the light emitting element. At this time, glass sealing is possible without any particular damage.

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

第1の実施形態で前述した図1乃至図4を参照しながら一実施例を説明する。図1中に示すようなキャビティアレイ20の底面部がアルミナ(Al2 3 )製の配線基板30上に固着され、配線基板30の各基板領域30aにスクリーン印刷やメッキ等により基板電極およびパターン配線31が形成されたキャビティアレイ付き配線基板10を製造する。この際、各基板領域30aには、基板電極をn側の基板電極とp側の基板電極に分け、基板電極およびパターン配線31の少なくとも一部が各キャビティ空間の底面に露呈する状態で形成されており、かつ、パターン配線31の一部は配線基板30の上面から側面、下面にかけて配線基板30裏面の一部まで延長されて発光装置実装用の導電パターン部材31aとして形成されている。また、配線基板30裏面の中央付近あるいは発光素子実装部分に対応する部分には、導電パターン部材31aと同じ厚み(100μm)を有し、配線基板30上方からの荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させるパターン部材33が形成されている。この後、基板電極上にAu等のバンプ32を球状若しくは卵状に形成する。 An example will be described with reference to FIGS. 1 to 4 described above in the first embodiment. A bottom surface portion of the cavity array 20 as shown in FIG. 1 is fixed on an alumina (Al 2 O 3 ) wiring substrate 30, and substrate electrodes and patterns are formed on each substrate region 30 a of the wiring substrate 30 by screen printing or plating. The wiring substrate 10 with the cavity array on which the wiring 31 is formed is manufactured. At this time, in each substrate region 30a, the substrate electrode is divided into an n-side substrate electrode and a p-side substrate electrode, and at least a part of the substrate electrode and the pattern wiring 31 is formed exposed to the bottom surface of each cavity space. A part of the pattern wiring 31 is extended from the upper surface to the side surface and the lower surface of the wiring substrate 30 to a part of the rear surface of the wiring substrate 30 to form a conductive pattern member 31a for mounting the light emitting device. Further, in the vicinity of the center of the back surface of the wiring substrate 30 or the portion corresponding to the light emitting element mounting portion, the conductive pattern member 31a has the same thickness (100 μm) and has a reaction force that cancels the bending moment due to the load from above the wiring substrate 30. A pattern member 33 that generates and disperses the load is formed. Thereafter, bumps 32 made of Au or the like are formed in a spherical or egg shape on the substrate electrode.

さらに、発光素子40を多数形成しておく。この発光素子40は、発光ピーク波長が460nm近傍にある青色に発光する素子であって、同一面側にn側電極とp側電極とを有し、その反対側に透光性の基板を持つ半導体素子を使用するものとする。この発光素子40を配線基板30上に載置する際、透光性の基板をコレット等で吸引して、n側電極とp側電極とをフェイスダウンする。バンプ32に熱を加え、発光素子40をコレット等で超音波振動を加え、n側電極およびp側電極をバンプ32と接合することによって基板電極および配線パターン31に電気的に接続する。この後、コレット等の吸引を止め、コレット等を引き上げることによって素子実装済み配線基板30が得られる。   Further, a large number of light emitting elements 40 are formed. The light-emitting element 40 is an element that emits blue light having an emission peak wavelength in the vicinity of 460 nm. The light-emitting element 40 has an n-side electrode and a p-side electrode on the same surface side, and a translucent substrate on the opposite side. A semiconductor element shall be used. When the light emitting element 40 is placed on the wiring substrate 30, the light transmitting substrate is sucked with a collet or the like, and the n-side electrode and the p-side electrode are faced down. Heat is applied to the bump 32, the light emitting element 40 is subjected to ultrasonic vibration with a collet or the like, and the n-side electrode and the p-side electrode are joined to the bump 32 to electrically connect to the substrate electrode and the wiring pattern 31. Thereafter, the suction of the collet or the like is stopped, and the collet or the like is pulled up, whereby the element-mounted wiring board 30 is obtained.

また、上記キャビティアレイ付き配線基板10は、最終的には例えば図4中に示すように単位領域(30a、20a)毎に個片化されて複数の発光装置の分割される。この際、各発光装置は、基板領域30aに対応する配線基板30aとキャビティ領域20aに対応するキャビティ20aとからなるキャビティ付き配線基板10aを備えることになる。   Further, the wiring substrate 10 with the cavity array is finally separated into individual unit regions (30a, 20a) and divided into a plurality of light emitting devices as shown in FIG. 4, for example. At this time, each light emitting device includes a wiring substrate 10a with a cavity including a wiring substrate 30a corresponding to the substrate region 30a and a cavity 20a corresponding to the cavity region 20a.

次に、各キャビティ空間内の発光素子40を一括してガラス11で封止し、この後にガラス11を冷却する。このガラス封止に際して、本実施形態では、図1に示すように、各キャビティ空間21の開口先端面を塞ぐようにキャビティアレイ20上の全体に板状のガラス11を載置する。なお、板状のガラス11を形成する際、ガラス、蛍光体およびフィラーを例えば100:40:30(重量%)の割合で混合し、十分に撹拌することにより、ガラス中に蛍光体およびフィラーをほぼ均一に分散させる。本例では、ガラス転移温度Tgが200℃〜600℃、軟化点/屈伏点が250℃〜700℃、かつ、融点が200℃〜800℃、線膨張係数が3〜15ppm 、平均粒径が10nm〜200μmのガラスを使用する。このガラスは、P2 5 を56〜63wt%、Al2 3 を5〜13wt%、ZnOを21〜41wt%含み、さらに、B2 3 、Na2 O、K2 O、Li2 O、MgO、WO3 、Gd2 3 、ZrO2 をそれぞれ0〜6wt%、CaO、SrOをそれぞれ0〜12wt%、BaO、TiO2 、Nb2 5 、Bi2 3 をそれぞれ0〜22wt%含む。 Next, the light emitting elements 40 in each cavity space are collectively sealed with the glass 11, and then the glass 11 is cooled. In this embodiment, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the plate-like glass 11 is placed on the entire cavity array 20 so as to close the opening front end surface of each cavity space 21. In addition, when forming the plate-shaped glass 11, glass, a fluorescent substance, and a filler are mixed in the ratio of 100: 40: 30 (weight%), for example, and a fluorescent substance and a filler are put in glass by fully stirring. Disperse almost uniformly. In this example, the glass transition temperature Tg is 200 ° C. to 600 ° C., the softening point / bending point is 250 ° C. to 700 ° C., the melting point is 200 ° C. to 800 ° C., the linear expansion coefficient is 3 to 15 ppm, and the average particle size is 10 nm. Use ~ 200 μm glass. This glass contains 56 to 63 wt% P 2 O 5 , 5 to 13 wt% Al 2 O 3, and 21 to 41 wt% ZnO, and B 2 O 3 , Na 2 O, K 2 O, Li 2 O. MgO, WO 3 , Gd 2 O 3 and ZrO 2 are each 0 to 6 wt%, CaO and SrO are each 0 to 12 wt%, BaO, TiO 2 , Nb 2 O 5 and Bi 2 O 3 are each 0 to 22 wt%. Including.

このように板状のガラス11をワークに重ねた状態で金型(上金型51と下金型52)に挟み、所定の加熱成形装置内に配置する。この装置は、内部を所定の温度に保持できるように構成されている。また、加熱成形装置内は、基板電極等の金属に酸化膜を形成させないために、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等の不活性ガス雰囲気中に保持しておくほか、真空にすることも可能である。本例では、窒素雰囲気中でガラス軟化点以上となるように、かつ、ガラスの融点より低い温度となるようにゆっくりと昇温し、全体的に加熱することによって、ガラス11を融着させて発光素子40を封止する。これにより、ガラスが軟化状態となる。但し、ガラスは融点よりも低い温度であるので、液状となっていない。ガラス11を加熱する温度は200℃以上800℃以下の温度が好ましい。特に500℃以上600℃以下の温度に加熱を行い、ガラスを軟化状態にすることも可能である。   In this manner, the plate-like glass 11 is sandwiched between the molds (upper mold 51 and lower mold 52) in a state of being stacked on the work, and is placed in a predetermined heating molding apparatus. This apparatus is configured so that the inside can be maintained at a predetermined temperature. Further, in order to prevent an oxide film from being formed on a metal such as a substrate electrode, the inside of the thermoforming apparatus can be kept in an inert gas atmosphere such as a nitrogen atmosphere or an argon atmosphere, or can be evacuated. In this example, the glass 11 is fused by slowly raising the temperature so that the temperature becomes lower than the glass softening point in a nitrogen atmosphere and lower than the melting point of the glass. The light emitting element 40 is sealed. Thereby, glass will be in a softened state. However, since glass has a temperature lower than the melting point, it is not liquid. The temperature for heating the glass 11 is preferably 200 ° C. or higher and 800 ° C. or lower. In particular, the glass can be softened by heating to a temperature of 500 ° C. or higher and 600 ° C. or lower.

ガラス11が軟化状態となったら、この状態で、下金型52と上金型51とを押圧する。この際、ガラス11は軟化状態となっているので、発光素子40を破壊することなく配線基板30に接触する。   When the glass 11 is softened, the lower mold 52 and the upper mold 51 are pressed in this state. At this time, since the glass 11 is in a softened state, the glass 11 contacts the wiring substrate 30 without destroying the light emitting element 40.

なお、バンプ32を介して接合される発光素子40と基板電極および配線パターン31との隙間に、エポキシ樹脂等の絶縁部材を予め配置しておくこともできる。これにより、発光素子40から発生する熱を基板電極および配線パターン31側に伝達し易くし、放熱性を向上させることが可能になる。また、フリップチップ実装の場合には、封止工程における封止材料による押圧に耐えることができる。   Note that an insulating member such as an epoxy resin may be disposed in advance in the gap between the light emitting element 40 bonded via the bump 32 and the substrate electrode and the wiring pattern 31. As a result, heat generated from the light emitting element 40 can be easily transmitted to the substrate electrode and the wiring pattern 31 side, and heat dissipation can be improved. Further, in the case of flip chip mounting, it can withstand the pressing by the sealing material in the sealing process.

所定の温度以下に下金型52および上金型51が冷えたら、上金型51と下金型52とを離し、固化したガラス11がガラス封止部11aとして固着された配線基板30を装置から取り出す。取り出された配線基板30のガラス封止部11aの上面は、そのままでも使用できるが、透光性を向上させるため研磨して平坦面にしておくことが好ましい。ガラス封止部11a、キャビティアレイ20および配線基板30を上方から切断機を用いて切断し、個別化された発光装置を得る。この切断により、ガラス封止部11aの側面が形成される。   When the lower mold 52 and the upper mold 51 are cooled below a predetermined temperature, the upper mold 51 and the lower mold 52 are separated from each other, and the wiring substrate 30 to which the solidified glass 11 is fixed as the glass sealing portion 11a is installed. Take out from. Although the upper surface of the glass sealing portion 11a of the wiring board 30 thus taken out can be used as it is, it is preferably polished to be a flat surface in order to improve translucency. The glass sealing part 11a, the cavity array 20, and the wiring board 30 are cut from above using a cutting machine to obtain an individual light emitting device. By this cutting, the side surface of the glass sealing portion 11a is formed.

ガラス封止部11aおよび配線基板30を、切断機を用いて切断する際、ガラス封止部11aと配線基板30との接触部分に達するまで、あるいは、接触部分に侵入しない程度まで入刃した後、所定の応力を加え、配線基板30と共にガラス封止部11aを分割するようにしてもよい。配線基板30を割るためには、配線基板30の発光素子搭載面(ガラス封止部が固定されている側)とは反対の裏面側に、配線基板30の厚さの(2/5)〜(3/5)程度まで切り込みを設けておき、この切り込み部分に沿って分割する。この場合には、ガラス封止部11aの側面は、切断された部分と分割された部分とを有する。ガラス封止部11aの側面は研磨しておくこともできる。これにより製品毎のバラツキを抑制できるからである。   After cutting the glass sealing portion 11a and the wiring substrate 30 with a cutting machine, until the contact portion between the glass sealing portion 11a and the wiring substrate 30 is reached or until the contact portion does not enter. The glass sealing part 11a may be divided together with the wiring board 30 by applying a predetermined stress. In order to divide the wiring board 30, the thickness (2/5) to (2/5) to the thickness of the wiring board 30 is provided on the back side opposite to the light emitting element mounting surface (the side on which the glass sealing portion is fixed). A cut is provided up to about (3/5), and it is divided along this cut portion. In this case, the side surface of the glass sealing portion 11a has a cut portion and a divided portion. The side surface of the glass sealing portion 11a can be polished. This is because variations in each product can be suppressed.

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

さらに、ガラス封止部11aの表面に被膜を形成してもよい。この被膜の形成は、ガラス封止部を切断する前に行ってもよい。被膜は所定のシートを貼り付ける他、被膜を付けたい部分にスプレーする方法、ガラス封止部を所定の液中に浸積する方法、所定の物質をスクリーン印刷する方法、スパッタや蒸着により形成する方法などがある。   Furthermore, a film may be formed on the surface of the glass sealing portion 11a. This film may be formed before cutting the glass sealing portion. The film is formed by applying a predetermined sheet, spraying the part to be coated, a method of immersing the glass sealing part in a predetermined liquid, a method of screen printing a predetermined substance, sputtering or vapor deposition. There are methods.

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

本発明の発光装置の製造方法の第1の実施形態における工程の一部を概略的に示す図。The figure which shows schematically a part of process in 1st Embodiment of the manufacturing method of the light-emitting device of this invention. 図1に続く工程を概略的に示す断面図。Sectional drawing which shows the process following FIG. 1 schematically. 図2中の配線基板の一例を概略的に示す断面図および底面図。Sectional drawing and bottom view which show an example of the wiring board in FIG. 2 roughly. 図1乃至図2の工程を経て個々に分割して得られた発光装置の一例を概略的に示す断面図。Sectional drawing which shows roughly an example of the light-emitting device obtained by dividing | segmenting through the process of FIG. 1 thru | or FIG. 図2中の配線基板の変形例を概略的に示す断面図および底面図。Sectional drawing and bottom view which show schematically the modification of the wiring board in FIG. 図2中の配線基板の他の変形例を概略的に示す断面図および底面図。Sectional drawing and bottom view which show schematically the other modification of the wiring board in FIG. 図2中の配線基板のさらに他の変形例を概略的に示す断面図および底面図。Sectional drawing and bottom view which show schematically the further another modification of the wiring board in FIG. 本発明の発光装置の製造方法の第2の実施形態における工程の一部を概略的に示す図。The figure which shows schematically a part of process in 2nd Embodiment of the manufacturing method of the light-emitting device of this invention. 図8中の配線基板の一例を概略的に示す断面図および底面図。FIG. 9 is a cross-sectional view and a bottom view schematically showing an example of a wiring board in FIG. 8. 図8乃至図9の工程を経て個々に分割して得られた発光装置の一例を概略的に示す断面図。Sectional drawing which shows roughly an example of the light-emitting device obtained by dividing | segmenting through the process of FIG. 8 thru | or FIG. 図9中の配線基板の変形例を概略的に示す断面図および底面図。Sectional drawing and bottom view which show schematically the modification of the wiring board in FIG. 図9中の配線基板の他の変形例を概略的に示す断面図および底面図。Sectional drawing and bottom view which show schematically the other modification of the wiring board in FIG. 図9中の配線基板のさらに他の変形例を概略的に示す断面図および底面図。FIG. 10 is a cross-sectional view and a bottom view schematically showing still another modification of the wiring board in FIG. 9. 従来のキャビティ付き配線基板において垂直断面形状が矩形であるキャビティ空間の内底面中央部に実装されている固体素子に対して板状のガラスをホットプレス加工することによってガラス封止部を形成する様子を概略的に示す図。In a conventional wiring board with a cavity, a state where a glass sealing part is formed by hot-pressing a plate-like glass on a solid element mounted on a central part of an inner bottom surface of a cavity space having a rectangular vertical cross-sectional shape FIG. 図14中の配線基板を概略的に示す断面図および底面図。FIG. 15 is a cross-sectional view and a bottom view schematically showing the wiring board in FIG. 14.

符号の説明Explanation of symbols

10、10a…キャビティ付き配線基板、11…ガラス、11a…ガラス封止部、20…キャビティアレイ、20a…キャビティ(キャビティ領域)、21…キャビティ空間、30…配線基板、30a…配線基板(基板領域)、31…基板電極およびパターン配線、31a…発光装置実装用の導電パターン部材、31b…荷重分散用の導電パターン部材、31c…連結用の導電パターン部材、32…導電性バンプ、33…荷重分散用のパターン部材、40…発光素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10a ... Wiring board with cavity, 11 ... Glass, 11a ... Glass sealing part, 20 ... Cavity array, 20a ... Cavity (cavity area), 21 ... Cavity space, 30 ... Wiring board, 30a ... Wiring board (board area) , 31... Substrate electrode and pattern wiring, 31 a... Conductive pattern member for mounting light emitting device, 31 b... Conductive pattern member for load distribution, 31 c... Conductive pattern member for connection, 32. Pattern member, 40 ... light emitting element

Claims (10)

配線基板上に発光素子が実装されてガラス封止された発光装置の製造方法であって、
発光装置実装用の導電パターン部材が基板裏面の一部に形成され、基板上方からの荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させる荷重分散用のパターン部材が発光素子実装部分に対応する基板裏面に形成され、前記導電パターン部材と前記荷重分散用のパターン部材とを連ねる連結パターン部材が基板裏面に形成され、前記各パターン部材は同じ厚みを有し、前記連結パターン部材は前記導電パターン部材および前記荷重分散用のパターン部材よりも細く形成されてなる配線基板を製造する工程と、
前記配線基板上に発光素子を実装する工程と、
前記発光素子が実装された配線基板上に板状のガラスを載置し、当該ガラスをガラス軟化点以上、かつ、融点より低い温度となるように加熱してプレス成形することによって、前記ガラスを融着させて前記発光素子を封止し、この後に前記ガラスを冷却するガラス封止工程と、
所望の切断位置で前記配線基板のダイシングを行い、所望の発光装置に分割する分割工程と、
を具備し、
前記ガラスは、SiO 2 、BaO、TiO 2 、Al 2 3 、P 2 5 、PbO、B 2 3 、ZnO、Nb 2 5 、Na 2 O、K 2 O、Sb 2 5 、CaO、Li 2 O、WO 3 、Gd 2 3 、Bi 2 3 、ZrO 2 、SrO、MgO、La 2 3 、Y 2 3 、AgO、LiF、NaF、KF、AlF 3 、MgF 2 、CaF 2 、SrF 2 、BaF 2 、YF 3 、LaF 3 、SnF 2 、ZnF 2 のいずれかを含み、ガラス転移温度Tgが200℃〜600℃であることを特徴とする発光装置の製造方法。
A method of manufacturing a light emitting device in which a light emitting element is mounted on a wiring board and sealed with glass,
A conductive pattern member for mounting the light emitting device is formed on a part of the back surface of the substrate, and a pattern member for load distribution that generates a reaction force that cancels the bending moment due to the load from above the substrate and distributes the load is the light emitting element mounting portion. A connection pattern member formed on the back surface of the substrate corresponding to the conductive pattern member and the pattern member for load distribution is formed on the back surface of the substrate, the pattern members have the same thickness, and the connection pattern member is A step of manufacturing a wiring board formed thinner than the conductive pattern member and the load distribution pattern member;
Mounting a light emitting element on the wiring board;
Placing a glass sheet on a wiring board on which the light emitting element is mounted, heating the glass so that the glass has a temperature higher than the glass softening point and lower than the melting point , and press-molding the glass. A glass sealing step of sealing the light emitting element by fusing, and then cooling the glass;
Dividing the wiring board at a desired cutting position and dividing it into a desired light emitting device; and
Equipped with,
The glass, SiO 2, BaO, TiO 2 , Al 2 O 3, P 2 O 5, PbO, B 2 O 3, ZnO, Nb 2 O 5, Na 2 O, K 2 O, Sb 2 O 5, CaO , Li 2 O, WO 3 , Gd 2 O 3 , Bi 2 O 3 , ZrO 2 , SrO, MgO, La 2 O 3 , Y 2 O 3 , AgO, LiF, NaF, KF, AlF 3 , MgF 2 , CaF 2 , SrF 2 , BaF 2 , YF 3 , LaF 3 , SnF 2 , ZnF 2 , and a glass transition temperature Tg of 200 ° C. to 600 ° C.
キャビティ付き基板上でキャビティ空間内に発光素子が実装されてガラス封止された発光装置の製造方法であって、
前記キャビティ空間をそれぞれ有する複数のキャビティ領域が一体的に形成されたキャビティアレイの底面部を配線基板上に固着してなるキャビティ付き配線基板を形成する工程と、
前記各キャビティ空間内で前記配線基板上に前記発光素子を実装する工程と、
前記キャビティ空間内の前記発光素子をガラスで封止するガラス封止工程と、
所望の切断位置で前記キャビティ付き基板のダイシングを行い、個々の発光装置に分割する分割工程と、
を具備し、
前記キャビティアレイ付き配線基板の配線基板は、発光装置実装用の導電パターン部材が基板裏面の一部に形成され、基板上方からの荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させる荷重分散用のパターン部材が基板中央付近に対応する基板裏面に形成され、前記導電パターン部材と前記荷重分散用のパターン部材とを連ねる連結パターン部材が基板裏面に形成され、前記各パターン部材は同じ厚みを有し、前記連結パターン部材は前記導電パターン部材および前記荷重分散用のパターン部材よりも細く形成されてなり、
前記ガラスは、SiO 2 、BaO、TiO 2 、Al 2 3 、P 2 5 、PbO、B 2 3 、ZnO、Nb 2 5 、Na 2 O、K 2 O、Sb 2 5 、CaO、Li 2 O、WO 3 、Gd 2 3 、Bi 2 3 、ZrO 2 、SrO、MgO、La 2 3 、Y 2 3 、AgO、LiF、NaF、KF、AlF 3 、MgF 2 、CaF 2 、SrF 2 、BaF 2 、YF 3 、LaF 3 、SnF 2 、ZnF 2 のいずれかを含み、ガラス転移温度Tgが200℃〜600℃であり、
前記ガラス封止工程は、前記キャビティアレイの各キャビティの開口先端面を塞ぐように板状のガラスを載置し、当該ガラスのガラス軟化点以上、かつ、融点より低い温度となるように加熱してプレス成形することによって、前記ガラスを前記キャビティ空間内に充填させるとともに融着させて前記発光素子を封止し、この後に前記ガラスを冷却することを特徴とする発光装置の製造方法。
A method of manufacturing a light emitting device in which a light emitting element is mounted in a cavity space on a substrate with a cavity and sealed with glass,
A step of forming a wiring substrate with a cavity formed by fixing a bottom surface portion of a cavity array in which a plurality of cavity regions each having the cavity space are integrally formed on the wiring substrate;
Mounting the light emitting element on the wiring board in each cavity space;
A glass sealing step of sealing the light emitting element in the cavity space with glass;
Dividing the substrate with the cavity at a desired cutting position and dividing it into individual light emitting devices; and
Comprising
In the wiring board of the wiring board with the cavity array, the conductive pattern member for mounting the light emitting device is formed on a part of the back surface of the board, generates a reaction force that cancels the bending moment due to the load from above the board, and distributes the load. A pattern member for load distribution is formed on the back surface of the substrate corresponding to the vicinity of the center of the substrate, a connection pattern member connecting the conductive pattern member and the pattern member for load distribution is formed on the back surface of the substrate, and each pattern member is the same Having a thickness, the connection pattern member is formed thinner than the conductive pattern member and the pattern member for load distribution,
The glass, SiO 2, BaO, TiO 2 , Al 2 O 3, P 2 O 5, PbO, B 2 O 3, ZnO, Nb 2 O 5, Na 2 O, K 2 O, Sb 2 O 5, CaO , Li 2 O, WO 3 , Gd 2 O 3 , Bi 2 O 3 , ZrO 2 , SrO, MgO, La 2 O 3 , Y 2 O 3 , AgO, LiF, NaF, KF, AlF 3 , MgF 2 , CaF 2 , SrF 2 , BaF 2 , YF 3 , LaF 3 , SnF 2 , ZnF 2 , and glass transition temperature Tg is 200 ° C. to 600 ° C.,
In the glass sealing step, a plate-like glass is placed so as to close the opening front end surface of each cavity of the cavity array, and the glass sealing step is heated to a temperature equal to or higher than the glass softening point of the glass and lower than the melting point. A method of manufacturing a light-emitting device , wherein the glass is filled in the cavity space and is fused to seal the light-emitting element, and then the glass is cooled .
一対の電極を有する発光素子と、
前記発光素子が上面に実装され、発光装置実装用の導電パターン部材が基板裏面の一部に形成され、基板上方からの荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させる荷重分散用のパターン部材が発光素子実装部分に対応する基板裏面に形成され、前記導電パターン部材と前記荷重分散用のパターン部材とを連ねる連結パターン部材が基板裏面に形成され、前記各パターン部材は同じ厚みを有し、前記連結パターン部材は前記導電パターン部材および前記荷重分散用のパターン部材よりも細く形成されてなる配線基板と、
前記配線基板上に設けられ、前記発光素子の電極に電気的に接続される基板電極と、
前記発光素子を封止したガラス封止部と、
を具備し、
前記ガラス封止部は、SiO 2 、BaO、TiO 2 、Al 2 3 、P 2 5 、PbO、B 2 3 、ZnO、Nb 2 5 、Na 2 O、K 2 O、Sb 2 5 、CaO、Li 2 O、WO 3 、Gd 2 3 、Bi 2 3 、ZrO 2 、SrO、MgO、La 2 3 、Y 2 3 、AgO、LiF、NaF、KF、AlF 3 、MgF 2 、CaF 2 、SrF 2 、BaF 2 、YF 3 、LaF 3 、SnF 2 、ZnF 2 のいずれかを含むことを特徴とする発光装置。
A light emitting device having a pair of electrodes;
The light-emitting element is mounted on the upper surface, and the conductive pattern member for mounting the light-emitting device is formed on a part of the back surface of the substrate, generating a reaction force that cancels the bending moment due to the load from above the substrate, and distributing the load. A pattern member for the substrate is formed on the back surface of the substrate corresponding to the light emitting element mounting portion, a connection pattern member that connects the conductive pattern member and the pattern member for load distribution is formed on the back surface of the substrate, and each pattern member has the same thickness. The connection pattern member is formed thinner than the conductive pattern member and the load distribution pattern member, and
A substrate electrode provided on the wiring substrate and electrically connected to the electrode of the light emitting element;
A glass sealing part sealing the light emitting element;
Equipped with,
The glass sealing portion, SiO 2, BaO, TiO 2 , Al 2 O 3, P 2 O 5, PbO, B 2 O 3, ZnO, Nb 2 O 5, Na 2 O, K 2 O, Sb 2 O 5 , CaO, Li 2 O, WO 3 , Gd 2 O 3 , Bi 2 O 3 , ZrO 2 , SrO, MgO, La 2 O 3 , Y 2 O 3 , AgO, LiF, NaF, KF, AlF 3 , MgF 2 , a light emitting device comprising any one of CaF 2 , SrF 2 , BaF 2 , YF 3 , LaF 3 , SnF 2 , and ZnF 2 .
一対の電極を有する発光素子と、
上下面間に連通するキャビティ空間を有するキャビティの底面が配線基板の上面に固着され、キャビティ空間内底面部の基板上に前記発光素子が実装されたキャビティ付き配線基板と、
前記キャビティ空間内底面部の基板上に設けられ、前記発光素子の電極に電気的に接続される基板電極と、
前記キャビティ空間内に充填されたガラスにより前記発光素子を封止したガラス封止部と、
を具備し、
前記キャビティ付き配線基板は、発光装置実装用の導電パターン部材が基板裏面の一部に形成され、基板上方からの荷重による曲げモーメントを打ち消す反力を発生させ、かつ荷重を分散させる荷重分散用のパターン部材が基板中央付近に対応する基板裏面に形成され、前記導電パターン部材と前記荷重分散用のパターン部材とを連ねる連結パターン部材が基板裏面に形成され、前記各パターン部材は同じ厚みを有し、前記連結パターン部材は前記導電パターン部材および前記荷重分散用のパターン部材よりも細く形成されてなり、
前記ガラス封止部は、SiO 2 、BaO、TiO 2 、Al 2 3 、P 2 5 、PbO、B 2 3 、ZnO、Nb 2 5 、Na 2 O、K 2 O、Sb 2 5 、CaO、Li 2 O、WO 3 、Gd 2 3 、Bi 2 3 、ZrO 2 、SrO、MgO、La 2 3 、Y 2 3 、AgO、LiF、NaF、KF、AlF 3 、MgF 2 、CaF 2 、SrF 2 、BaF 2 、YF 3 、LaF 3 、SnF 2 、ZnF 2 のいずれかを含むことを特徴とする発光装置。
A light emitting device having a pair of electrodes;
A cavity-side wiring board in which a bottom surface of a cavity having a cavity space communicating between upper and lower surfaces is fixed to an upper surface of the wiring board, and the light-emitting element is mounted on a substrate on a bottom surface portion in the cavity space ;
A substrate electrode provided on the substrate in the bottom surface of the cavity space and electrically connected to the electrode of the light emitting element;
A glass sealing portion that seals the light emitting element with glass filled in the cavity space ;
Equipped with,
In the wiring board with cavity, the conductive pattern member for mounting the light emitting device is formed on a part of the back surface of the substrate, generates a reaction force that cancels the bending moment due to the load from above the substrate, and distributes the load. A pattern member is formed on the back surface of the substrate corresponding to the vicinity of the center of the substrate, and a connection pattern member that connects the conductive pattern member and the pattern member for load distribution is formed on the back surface of the substrate, and each pattern member has the same thickness. The connection pattern member is formed thinner than the conductive pattern member and the load distribution pattern member,
The glass sealing portion, SiO 2, BaO, TiO 2 , Al 2 O 3, P 2 O 5, PbO, B 2 O 3, ZnO, Nb 2 O 5, Na 2 O, K 2 O, Sb 2 O 5 , CaO, Li 2 O, WO 3 , Gd 2 O 3 , Bi 2 O 3 , ZrO 2 , SrO, MgO, La 2 O 3 , Y 2 O 3 , AgO, LiF, NaF, KF, AlF 3 , MgF 2 , a light emitting device comprising any one of CaF 2 , SrF 2 , BaF 2 , YF 3 , LaF 3 , SnF 2 , and ZnF 2 .
前記荷重分散用のパターン部材の面積は、前記基板裏面において前記発光装置実装用の導電パターン部材の領域を除く領域に対して10〜99%の範囲内であることを特徴とする請求項3または4に記載の発光装置。 Area of the pattern member for the load distribution is claim 3 or, characterized in that said is in the range of 10% to 99% relative to the area except for the area of the conductive pattern member for the light-emitting device mounting the substrate rear surface 5. The light emitting device according to 4 . 前記ガラス封止部は、P2 5 を56〜63wt%、Al2 3 を5〜13wt%、ZnOを21〜41wt%含み、
さらに、B2 3 、Na2 O、K2 O、Li2 O、MgO、WO3 、Gd2 3 、ZrO2 をそれぞれ0〜6wt%、CaO、SrOをそれぞれ0〜12wt%、BaO、TiO2 、Nb2 5 、Bi2 3 をそれぞれ0〜22wt%含むことを特徴とする請求項3または4に記載の発光装置。
The glass sealing portion, P 2 O 5 to 56~63wt%, 5~13wt% of Al 2 O 3, comprises a ZnO 21~41wt%,
Further, B 2 O 3 , Na 2 O, K 2 O, Li 2 O, MgO, WO 3 , Gd 2 O 3 , ZrO 2 are each 0 to 6 wt%, CaO and SrO are each 0 to 12 wt%, BaO, 5. The light emitting device according to claim 3, comprising 0 to 22 wt% of TiO 2 , Nb 2 O 5 , and Bi 2 O 3 , respectively.
前記ガラス封止部は、B2 3 を20〜31wt%、SiO2 を0.3〜14.5wt%、Na2 Oを1〜9wt%、ZnOを40〜58wt%、Nb2 5 を10〜20wt%含み、
さらに、BaO、TiO2 、Al2 3 、K2 O、CaO、Li2 O、ZrO2 、SrO、MgOをそれぞれ0〜6wt%含むことを特徴とする請求項項3または4に記載の発光装置。
The glass sealing portion, B 2 O 3 of 20~31wt%, the SiO 2 0.3~14.5wt%, 1~9wt% of Na 2 O, ZnO and 40~58wt%, the Nb 2 O 5 10-20 wt% included,
Further, BaO, TiO 2, Al 2 O 3, K 2 O, CaO, Li 2 O, ZrO 2, SrO, emission of claim claim 3 or 4, characterized in that MgO respectively containing 0~6Wt% apparatus.
前記ガラス封止部は、B2 3 を15〜30wt%、SiO2 を1〜9wt%、ZnOを25〜59wt%、Nb2 5 を10〜49wt%含み、
さらに、BaO、TiO2 、Nb2 5 、CaO、Gd2 3 、SrO、La2 3 、Y2 3 をそれぞれ0〜19wt%、Al2 3 を0〜9wt%、Bi2 3 を0〜9wt%、Na2 O、K2 O、Li2 O、ZrO2 をそれぞれ0〜4wt%含むことを特徴とする請求項項3または4に記載の発光装置。
The glass sealing portion, B 2 O 3 and 15 to 30 wt%, a SiO 2 1~9wt%, 25~59wt% of ZnO, wherein 10~49Wt% of Nb 2 O 5,
Furthermore, BaO, TiO 2 , Nb 2 O 5 , CaO, Gd 2 O 3 , SrO, La 2 O 3 , Y 2 O 3 are each 0 to 19 wt%, Al 2 O 3 is 0 to 9 wt%, Bi 2 O 3 0~9wt%, Na 2 O, K 2 O, Li 2 O, the light emitting device according to claim to claim 3 or 4, characterized in that the ZrO 2 containing respectively 0~4wt%.
前記ガラス封止部は、PbO、B2 3 、SiO2 を含み、前記PbOを29〜69wt%、前記B2 3 を20〜50wt%含むことを特徴とする請求項項3または4に記載の発光装置。 The glass sealing portion, PbO, comprises B 2 O 3, SiO 2, the PbO 29~69wt%, to claim to claim 3 or 4, characterized in that it comprises the B 2 O 3 20 to 50 wt% The light-emitting device of description. 前記ガラス封止部は、フィラー、あるいは、蛍光体、あるいは、蛍光体とフィラーが混合されてなることを特徴とする請求項項3または4に記載の発光装置。 The glass sealing portion, the filler, or phosphor, or light emitting device according to claim to claim 3 or 4, characterized in that the phosphor and the filler is formed by mixing.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010021346A1 (en) * 2008-08-20 2010-02-25 三菱化学株式会社 Semiconductor light emitting device and method for manufacturing the same
JP5757238B2 (en) * 2009-07-27 2015-07-29 コニカミノルタ株式会社 Phosphor-dispersed glass and method for producing the same
JP5550937B2 (en) * 2010-02-18 2014-07-16 北陸電気工業株式会社 Force detector
KR101852390B1 (en) * 2011-11-18 2018-04-26 엘지이노텍 주식회사 Light source module
EP2919286A4 (en) 2012-11-06 2016-05-11 Ngk Insulators Ltd Substrate for light emitting diodes
JP6125528B2 (en) * 2012-11-06 2017-05-10 日本碍子株式会社 Light emitting diode substrate and method for manufacturing light emitting diode substrate
JP2014203942A (en) * 2013-04-04 2014-10-27 信越化学工業株式会社 Optical semiconductor device
JP6547661B2 (en) * 2016-03-09 2019-07-24 豊田合成株式会社 Light emitting device
JP2017183572A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 セントラル硝子株式会社 Manufacturing method of optical device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4067802B2 (en) * 2001-09-18 2008-03-26 松下電器産業株式会社 Lighting device
JP4129169B2 (en) * 2002-11-21 2008-08-06 京セラ株式会社 Light emitting element storage package and light emitting device
JP4295525B2 (en) * 2003-01-28 2009-07-15 京セラ株式会社 Light emitting element storage package and light emitting device
JP2004259958A (en) * 2003-02-26 2004-09-16 Kyocera Corp Package for housing light emitting element, and light emitting device
WO2005020338A1 (en) * 2003-08-26 2005-03-03 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Semiconductor light-emitting device mounting member, light-emitting diode constituting member using same, and light-emitting diode using same
JP4394036B2 (en) * 2004-09-09 2010-01-06 豊田合成株式会社 Solid state device
JP4358713B2 (en) * 2004-09-09 2009-11-04 株式会社住田光学ガラス Solid state device
JP2006156668A (en) * 2004-11-29 2006-06-15 Nichia Chem Ind Ltd Light emitting device and its manufacturing method

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