JP6539950B2 - 発光装置および発光装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、発光装置および発光装置の製造方法に関する。
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、低消費電力、長寿命、高信頼性など多くの特長を有し、青色ＬＥＤと蛍光体を組み合わせた白色ＬＥＤの実用化により、各種照明やバックライト用光源など様々な用途で広く利用されている。
上記のようなＬＥＤを用いた発光装置としては、例えば、特許文献１に記載されるような構成のものが挙げられる。特許文献１に記載の発光装置は、凹部を有するセラミック等からなるパッケージと、凹部内に配置される発光素子と、凹部の開口部を覆うガラス等の透光性部材とを備え、パッケージの開口部が、透光性部材にて封止される。
特許文献１に開示される発光装置では、通常、透光性部材はパッケージに接合される。したがって、透光性部材に、パッケージとの熱膨張係数の違いに起因する割れが発生するおそれがある。
そこで、本発明の実施形態に係る課題は、透光性部材を確実に保持でき、かつ、透光性部材の割れを防ぐことができる発光装置および発光装置の製造方法を提供することにある。
前記課題を解決するため、本発明の実施形態に係る発光装置は、
凹部を有するパッケージと、
前記凹部内に配置される発光素子と、
前記凹部の開口部を覆い、透光性を有する透光性部材と、
前記パッケージに接合される枠体と
を備え、
前記透光性部材は、前記パッケージと前記枠体とで挟持されることを特徴としている。
凹部を有するパッケージと、
前記凹部内に配置される発光素子と、
前記凹部の開口部を覆い、透光性を有する透光性部材と、
前記パッケージに接合される枠体と
を備え、
前記透光性部材は、前記パッケージと前記枠体とで挟持されることを特徴としている。
本発明の発光装置の製造方法は、
パッケージの凹部内に発光素子を配置する工程と、
前記凹部の開口部を透光性部材で覆う工程と、
前記パッケージに枠体を接合して、前記パッケージと前記枠体とで前記透光性部材を挟持する工程と
を備えることを特徴としている。
パッケージの凹部内に発光素子を配置する工程と、
前記凹部の開口部を透光性部材で覆う工程と、
前記パッケージに枠体を接合して、前記パッケージと前記枠体とで前記透光性部材を挟持する工程と
を備えることを特徴としている。
本発明の実施形態に係る発光装置および発光装置の製造方法によれば、透光性部材は、パッケージと、パッケージに接合された枠体とで挟持されるので、透光性部材を確実に保持でき、かつ、透光性部材の割れを防ぐことができる。
以下、図を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１Ａは、本発明の実施形態に係る発光装置１を示す斜視図である。図１Ｂは、発光装置１の透光性部材４および枠体５を取り除いた状態を示す斜視図である。図２は、発光装置１の斜視方向からみた一部断面図である。図３は、図１ＡのＡ−Ａ断面図である。
本実施形態に係る発光装置１の構成は、主に、発光素子が載置されるパッケージと、それを封止する透光性部材との密着性の確保が困難な発光装置（例えば、セラミック等のパッケージをガラスで封止する紫外光を発光する発光装置等）に適している。この発光装置１は、図１〜図３に示すように、凹部２０を有するパッケージ２と、凹部２０内に配置される発光素子３と、凹部２０の開口部を覆う透光性部材４と、パッケージ２に接合される枠体５とを有する。ここで、本実施形態において「接合する」とは、部材同士を接着してつなぎ合わせることを指す。この発光装置１では、発光素子３からの光は、透光性部材４を通過して、外部に出射される。なお、以下、凹部２０の開口部側を上側とし、凹部２０の底面側を下側として説明する。
パッケージ２は、平面視において、上面２２ａよりも内側（凹部２０側）に、切欠１２を有する。枠体５は、平面視において、下面５ａよりも内側（凹部２０側）に、切欠５０を有する。パッケージ２の上面２２ａは、枠体５の下面５ａと接合される。
透光性部材４は、パッケージ２と枠体５とで挟持される。具体的に述べると、透光性部材４は、パッケージ２の切欠１２と枠体５の切欠５０とに嵌め込まれ、パッケージ２の上面２２ａと枠体の下面５ａとが接合されることで挟持され、パッケージ２の凹部２０を封止する。
本実施形態の発光装置１によれば、透光性部材４は、パッケージ２と、パッケージ２に接合される枠体５とで挟持される。これにより、透光性部材４を確実に保持することが可能である。また、透光性部材４は、パッケージ２と枠体５とで挟持されているが、透光性部材４とパッケージ２とは接合されておらず、透光性部材４と枠体５とは接合されていない。したがって、パッケージ２や枠体５との熱膨張係数の違いに起因する透光性部材４の割れを防ぐことができる。また、透光性部材４の材料を、熱膨張係数によらず自由に選択できるので、透光性部材４として、光透過率の高い石英やサファイア、ホウ珪酸ガラス等のガラス等を使用することができる。
以下、実施形態に係る発光装置１の各構成部材について、詳述する。
（パッケージ２）
パッケージ２は、例えば、セラミックのような耐熱性及び適度な強度を有する材料で形成されると好ましい。セラミックの材料としては、例えば、酸化物系のアルミナ、ムライト、フォルステライト等、窒化物系のＡｌＮ等、炭化物系のＳｉＣ等が挙げられる。その他、パッケージの材料としては、アルミニウム、銅、銅タングステン、鉄ニッケル合金、コバール等の金属、シリコン等の無機材料、ポリアミド樹脂、ポリフタルアミド樹脂、ガラスエポキシ樹脂等の樹脂材料を用いてもよい。なお、パッケージ２は、枠体５との接続の観点から、枠体５と熱膨張係数が近い材料で形成されることが好ましい。
パッケージ２は、例えば、セラミックのような耐熱性及び適度な強度を有する材料で形成されると好ましい。セラミックの材料としては、例えば、酸化物系のアルミナ、ムライト、フォルステライト等、窒化物系のＡｌＮ等、炭化物系のＳｉＣ等が挙げられる。その他、パッケージの材料としては、アルミニウム、銅、銅タングステン、鉄ニッケル合金、コバール等の金属、シリコン等の無機材料、ポリアミド樹脂、ポリフタルアミド樹脂、ガラスエポキシ樹脂等の樹脂材料を用いてもよい。なお、パッケージ２は、枠体５との接続の観点から、枠体５と熱膨張係数が近い材料で形成されることが好ましい。
なお、パッケージ２は、発光素子３の電極と電気的に接続される正負の配線６２を有する。配線６２は、少なくともパッケージ２の凹部２０の表面に形成され、パッケージ２の内部、下面、側面に形成されていてもよい。配線６２の材料としては、銅、ニッケル、パラジウム、タングステン、クロム、チタン、アルミニウム、銀、金又はそれらの合金が挙げられる。配線６２の表面には、金、銀、プラチナ、錫、銅、ロジウム、又はこれらの合金、もしくは酸化銀や銀合金の酸化物が被膜されていてもよい。これらの配線６２や被膜は、鍍金、蒸着、スパッタ、印刷、塗布等で設けることができる。
本実施形態のパッケージ２は、凹部２０を有し、凹部２０は底面部２１と側壁部２２とからなる。底面部２１は、少なくとも凹部２０の底面となる上面２１ａを有する。底面部２１の上面２１ａの配線上には、発光素子３が配置される。また、本実施形態では、底面部２１の上面２１ａの配線上に保護素子７が配置されているが、保護素子７はなくてもかまわない。側壁部２２は、底面部２１の周囲に一体に設けられ、略矩形の環状に形成される。側壁部２２は、少なくとも上面２２ａと内周面２２ｂとを有する。凹部２０は、底面部２１の上面２１ａと側壁部２２の内周面２２ｂとによって形成される。
本実施形態の側壁部２２の内周面２２ｂは、下側から上側へ順に、底面部２１の上面２１ａと略垂直に隣接する第１内面３１と、第１内面３１から外側へ略垂直に隣接する第１段差面４１と、第１段差面４１と略垂直に隣接する第２内面３２と、第２内面３２から外側へ略垂直に隣接する第２段差面４２と、第２段差面４２と略垂直に隣接し、側壁部２２の上面２２ａと隣接する第３内面３３と、を有する。第１内面３１と第１段差面４１とは、段差１１を形成し、第２段差面４２と第３内面３３とは、透光性部材４を配置するための切欠１２を構成する。凹部２０は、切欠１２によって上側へ広くなっている。
段差１１上（第１段差面４１上）には、配線６２を形成してもかまわない。そうすることで、発光素子３（及び保護素子７）のワイヤボンディング部を第１段差面４１上に形成することができる。そうすると、第１内面３１によって、凹部２０の底面に配置される発光素子３の光がワイヤボンディング部に照射されにくくなるため、ワイヤボンディング部の劣化等を抑制でき、発光装置１の不具合を防ぐことができる。なお、本実施形態の切欠１２は、平面視において、側壁部２２の内周面２２ｂの全周（すなわち、略矩形の環状である側壁部２２の内周面２２ｂの４辺）に渡って形成されている。このように、透光性部材４を配置する切欠が側壁部２２の内周面２２ｂの全周にわたって形成されていると、透光性部材４を確実に固定できるため好ましい。
ここで、本実施形態では、パッケージ２が段差１１と切欠１２とを有する形態を示したが、段差１１は、切欠１２よりも下に形成されることが好ましい。また、段差１１はなくてもよく、枠体５が切欠を有していれば、パッケージ２は切欠を有していなくてもかまわない。また、パッケージ２は段差１１及び切欠１２をそれぞれ複数有していてもかまわない。さらに、本実施形態では、凹部２０が段差１１及び切欠１２によって上側へ広くなっているが、凹部２０の形状は、これに限定されない。また、側壁部２２の内周面２２ｂの内面と段差面とは、各々略垂直に隣接していなくてもよく、内面はテーパー形状でもかまわない。また、切欠は、側壁部２２の内周面２２ｂの全周に形成されている必要はなく、対向する辺、各々の角部のみなど、適宜形成することができる。
（発光素子３）
発光素子３は、底面部２１の上面２１ａ（凹部２０の底面）の配線上に配置される。発光素子３は、任意の波長の光を出力する半導体発光素子であると好ましく、例えば、基板と、基板上に形成された半導体層と、パッケージ２の配線６２と接続される正負の電極と、を有する。半導体層は、少なくとも第１半導体層及び第２半導体層と、その間に活性層を有していると好ましい。半導体層としては、例えば、ＡｌＧａＮ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体が用いられる。
発光素子３は、底面部２１の上面２１ａ（凹部２０の底面）の配線上に配置される。発光素子３は、任意の波長の光を出力する半導体発光素子であると好ましく、例えば、基板と、基板上に形成された半導体層と、パッケージ２の配線６２と接続される正負の電極と、を有する。半導体層は、少なくとも第１半導体層及び第２半導体層と、その間に活性層を有していると好ましい。半導体層としては、例えば、ＡｌＧａＮ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体が用いられる。
発光素子３の正負の電極は、半導体層上の同一面上に設けられる同一面側電極構造、互いに対向する反対側の面にそれぞれ設けられる対向電極構造とすることができる。本実施形態では、対向電極構造を有する発光素子３を用い、正又は負の一方の電極と配線６２とを導電性接着剤等で接続し、他方の電極と配線６２とをワイヤ６によって電気的に接続（フェイスアップ実装）させる。なお、発光素子３は、フリップチップ実装してもかまわない。発光素子３の基板は除去してもよく、基板が除去された半導体層に、例えば別の基板が接着された構造とすることもできる。基板の除去は、剥離、研磨、ＬＬＯ（Laser Lift Off）等で実施することができる。
発光素子３の発光ピーク波長は、例えば約２００〜５００ｎｍとすることができる。なお、配置される発光素子３の数は１つでも複数でもよく、所望の発光を実現するために適宜自由に選択することができる。さらに、発光素子３の形状や大きさ等も特に限定されない。
（透光性部材４）
透光性部材４は、透光性を有する部材であり、例えば劣化しにくいガラス等であると好ましい。その他、透光性部材４としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの樹脂や、石英等を用いることができる。透光性部材４は、透明であることが好ましいが、白濁などの不透明であってもよい。透光性部材４には、蛍光体、着色料、光拡散材、フィラー等を含有させてもかまわない。なお、透光性部材４は、熱膨張係数の小さい材料で形成されると、パッケージ２と枠体５との接合の際の割れを防ぐことができる。また、透光性部材４は、パッケージ２及び枠体５と熱膨張係数の差が少ない材料で形成されると好ましい。
透光性部材４は、透光性を有する部材であり、例えば劣化しにくいガラス等であると好ましい。その他、透光性部材４としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの樹脂や、石英等を用いることができる。透光性部材４は、透明であることが好ましいが、白濁などの不透明であってもよい。透光性部材４には、蛍光体、着色料、光拡散材、フィラー等を含有させてもかまわない。なお、透光性部材４は、熱膨張係数の小さい材料で形成されると、パッケージ２と枠体５との接合の際の割れを防ぐことができる。また、透光性部材４は、パッケージ２及び枠体５と熱膨張係数の差が少ない材料で形成されると好ましい。
発光素子３のピーク波長が４００ｎｍ以下の近紫外〜紫外領域にある場合には、透光性部材の材料にはガラスを用いることが好ましい。そうすることで、樹脂等の透光性部材よりも劣化を防止することができる。また、２５０ｎｍ以下の深紫外領域にある場合には、石英を用いることが好ましい。これにより、発光素子３からの発光を効率よく取り出すことができる。
本実施形態では、透光性部材４は、平面視において凹部２０の開口部の略相似形（すなわち、略矩形の板状）であり、パッケージ２の切欠１２に配置され、その上から枠体５が接合される。詳述すると、透光性部材４の周縁が、パッケージ２の切欠１２と枠体５の切欠５０とに、嵌め込まれて固定される。こうすることで、透光性部材４の位置ずれを確実に防止することができる。なお、透光性部材４の形状は、パッケージ２と枠体５とで挟持できる形状であれば、特に限定されない。例えば、透光性部材４は、平板状のほか、凸レンズ状でもよく、段差や溝等を有していてもかまわない。
（枠体５）
枠体５は、パッケージ２と別体であり、異なる材料で形成される。例えば、枠体５はコバール等の金属であると好ましい。なお、枠体５は、コバール以外の金属（例えば、タングステン、鉄ニッケル合金、白金、銅、銅タングステン等）、無機材料（シリコン等）、樹脂材料（ポリアミド樹脂、ポリフタルアミド樹脂、ガラスエポキシ樹脂等）などを用いてもよい。また、パッケージ２と接合されることから、パッケージ２と熱膨脹係数の近い材料で形成されると好ましい。
枠体５は、パッケージ２と別体であり、異なる材料で形成される。例えば、枠体５はコバール等の金属であると好ましい。なお、枠体５は、コバール以外の金属（例えば、タングステン、鉄ニッケル合金、白金、銅、銅タングステン等）、無機材料（シリコン等）、樹脂材料（ポリアミド樹脂、ポリフタルアミド樹脂、ガラスエポキシ樹脂等）などを用いてもよい。また、パッケージ２と接合されることから、パッケージ２と熱膨脹係数の近い材料で形成されると好ましい。
枠体５は、その少なくとも一部がパッケージ２と接合され、パッケージ２との間に透光性部材４を挟持する。本実施形態の枠体５は、パッケージ２の側壁部２２と同様に略矩形の環状に形成され、下面５ａと内周面５ｂとを有する。図３に示されるように、枠体５の内周面５ｂは、下側から上側へ順に、枠体５の下面５ａと略垂直に隣接する第２内面５２と、第２内面５２から内側へ略垂直に隣接する段差面５５と、段差面５５と略垂直に隣接する第１内面５１と、を有する。枠体５の第２内面５２と段差面５５とは、切欠５０を構成する。切欠５０によって、枠体５の内周面５ｂより内側の空間は、上側から下側へ広くなっている。
本実施形態の枠体５の切欠５０は、平面視において、枠体５の内周面５ｂの全周（すなわち、略矩形の環状である枠体５の内周面５ｂの４辺）に渡って形成される。このように、透光性部材４を挟持する切欠５０が、枠体５の内周面５ｂの全周にわたって形成されていると、透光性部材４を確実に固定できるため好ましい。
本実施形態の枠体５の下面５ａは、パッケージ２の側壁部２２の上面２２ａに接合される。そうすることで、透光性部材４を、パッケージ２と枠体５とで挟持できる。枠体５とパッケージ２との接合部分は、平面視において、枠体５の４つの辺の全周に渡って設けてもよく、枠体５の部分的に設けてもよい。このように、枠体５をパッケージ２の上面２２ａに接合することで、例えば、枠体５をパッケージ２の外側面に接合する場合よりも、容易で安定的に接合できる。
枠体５とパッケージ２との接合には、接着剤６１を用いる。例えば、セラミックからなるパッケージ２と、金属からなる枠体５である場合、接着剤６１としてＡｕ−Ｓｎ等の半田によって共晶接合することができる。接着剤６１として半田を用いると、樹脂等の接着剤６１を用いるよりも、発光素子３の光による劣化を抑制することができる。特に、紫外光のような強いエネルギーを発する発光素子を用いる場合、接着剤６１は樹脂よりも半田を用いることが好ましい。さらに、半田による接合は、半田のセルフアライメント効果によって、パッケージ２と枠体５との接合の位置ズレを補正することが可能である。なお、枠体５とパッケージ２とは、共晶接合以外に、溶接、低融点ガラスや樹脂（例えばエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等）による接着、Ａｕ−Ｉｎ接合等で接合してもよい。
図４は、図３の一部拡大図である。図４に示すように、枠体５の切欠５０の内面は、湾曲面５０ａを有する。本実施形態の湾曲面５０ａは、枠体５の段差面５５と第２内面５２との接続部分に位置する。このように、枠体５の切欠５０の内面が湾曲面５０ａを有すると、切欠５０の湾曲面５０ａに、透光性部材４の角部を接触させることができる。したがって、透光性部材４が確実に固定され、位置ずれ等を確実に防止できる。
透光性部材４の外周面４ｂは、パッケージ２の切欠１２の第３内面３３と、枠体５の切欠５０の第２内面５２とから、離間している。このように、透光性部材４の外周面４ｂとパッケージ２の第３内面３３との間に隙間が設けられ、透光性部材４の外周面４ｂと枠体５の第２内面５２との間に隙間が設けられていることで、透光性部材４、パッケージ２、枠体５が水平方向に膨張したとしても、割れを防ぐことができる。
なお、枠体５の高さや切欠の有無は、パッケージ２に配置された透光性部材４の上面４ａと、パッケージ２の上面２２ａとの高さの関係によって決定することができる。例えば、本実施形態のように、透光性部材４がパッケージ２の第２切欠１２に配置され、透光性部材４の上面４ａがパッケージ２の上面２２ａよりも高い位置にある場合、パッケージ２の上面２２ａよりも突出した透光性部材４の高さ以上の高さ（第２内面５２）を有する切欠５０を備える枠体５を用いることが好ましい。
また、図５Ａに示されるように、透光性部材４の上面４ａとパッケージ２Ａの上面２２ａとが、略同じ高さである場合、枠体５Ａは切欠を有さない（すなわち、枠体５が段差面５５を有さず、内面が１つである）形状とすることができる。具体的には、枠体５Ａは平板状とすることができる。
また、図５Ｂに示されるように、透光性部材４の上面４ａが、パッケージ２Ｂの上面２２ａよりも低い位置にある場合、溝５０Ｂを有する枠体５Ｂを用いることが好ましい。枠体５Ｂは、少なくとも下面５ａと外周面５ｃとを有し、外周面５ｃは枠体５Ｂの下面５ａよりも外側に形成される。詳述すると、枠体５の外周面５ｃは、下側から上側へ順に、枠体５Ｂの下面５ａと略垂直に隣接する第２外面５７と、第２外面５７から外側へ略垂直に隣接する段差面５８と、段差面５８と略垂直に隣接し、パッケージ２Ｂの側壁部の外側面２ｃと略面一である第１外面５６と、を有する。枠体５Ｂの内周面５ｂは、略面一である。段差面５８と第２外面５７とは、溝５０Ｂを構成する。透光性部材４は、パッケージ２Ｂの上面２２ａと枠体５Ｂの段差面５８とが接合されることで、枠体５Ｂの下面５ａとパッケージ２Ｂの第２段差面４２とで挟持される。このような構成とすると、接合部以外に、パッケージ２Ｂと枠体５Ｂとが接する領域を増やすことができる（すなわち、パッケージ２Ｂの第３内面３３と枠体５Ｂの第２外面５７とを接するようにできる）。したがって、パッケージ２Ｂと枠体５Ｂとを、より確実に固定することができる。
なお、本実施形態の枠体５の切欠５０は、２つ以上設けられてもかまわない。また、切欠５０は、枠体５の内周面５ｂ（又は外周面５ｃ）の全周に形成されている必要はなく、対向する辺、各々の角部のみなど、適宜形成することができる。透光性部材４の上面４ａ上に位置する枠体５の範囲（すなわち、枠体５の内周面５ｂより内側の空間の広さ）を適宜調節することで、所望の大きさの発光面を有する発光装置１を形成することができる。
（ワイヤ６）
ワイヤ６は、発光素子３とパッケージ２の配線６２とを電気的に接続するためのものであり材料としては、金、銅、銀、白金、アルミニウム又はこれらの合金等の金属を用いることができる。特に、破断が生じにくく、熱抵抗などに優れる金が好ましい。
ワイヤ６は、発光素子３とパッケージ２の配線６２とを電気的に接続するためのものであり材料としては、金、銅、銀、白金、アルミニウム又はこれらの合金等の金属を用いることができる。特に、破断が生じにくく、熱抵抗などに優れる金が好ましい。
（保護素子７）
保護素子７は、ツェナーダイオードやコンデンサ等であり、過電圧印加による発光素子３の破壊を防止するためにパッケージ２に搭載することができる。本実施形態では、保護素子７は、底面部２１の上面２１ａの配線上に配置されている。
保護素子７は、ツェナーダイオードやコンデンサ等であり、過電圧印加による発光素子３の破壊を防止するためにパッケージ２に搭載することができる。本実施形態では、保護素子７は、底面部２１の上面２１ａの配線上に配置されている。
次に、発光装置１の製造方法について説明する。
図６Ａに示すように、発光素子３を、パッケージ２の凹部２０内（より詳細には、底面部２１の上面２１ａの配線６２上）に接着材等を介して配置し、ワイヤ６によって発光素子３とパッケージ２の配線６２とを電気的に接続する。同様に、適宜、保護素子７をパッケージ２の凹部２０内に配置する。
その後、図６Ｂに示すように、パッケージ２の上面よりも高さが高い透光性部材４をパッケージ２の切欠１２に配置し、パッケージ２の凹部２０の開口部を透光性部材４で覆う。
図６Ｃに示すように、パッケージ２の上面２２ａに予め接着剤６１であるＡｕ−Ｓｎ等の半田材料を供給しておき、パッケージ２の上面２２ａに枠体５の下面５ａがくるように配置する。この際、透光性部材４はパッケージ２の切欠１２で固定されているので、枠体５の配置が容易である。そして、リフロー炉、オーブン、ヒーター等でＡｕ−Ｓｎを溶融し、パッケージ２の上面２２ａと枠体５の下面５ａとを共晶接合することで、透光性部材４はパッケージ２の切欠１２と枠体５の切欠５０とに嵌め込まれる。
本実施形態の発光装置１によれば、透光性部材４は、パッケージ２と、パッケージ２に接合された枠体５とで挟持される。これにより、透光性部材４を確実に保持できる。また、透光性部材４は、パッケージ２と枠体５とで挟持されているだけなので、パッケージ２や枠体５との熱膨張係数の違いに起因する透光性部材４の割れを防ぐことができる。また、透光性部材４の線膨張係数を自由に選択できるので、透光性部材４として、透過率のよい、石英やサファイア、ホウ珪酸ガラス等のガラスを使用することができる。
ここで、仮に、透光性部材４を、パッケージ２と枠体５とで挟持せずに、パッケージ２よりも柔らかいゲルなどの柔軟性材料で挟持すると、透光性部材４を安定して保持することができない。
本実施形態の発光装置１によれば、枠体５はパッケージ２と別体であり、異なる材料からなるので、パッケージ２をセラミックとすると、枠体５はセラミックと異なる材料から作ることができる。このような構成とすることで、コストと機能に見合った材料を使用することができる。
本実施形態の発光装置１によれば、パッケージ２は、透光性部材４を嵌め込むための切欠１２を有し、枠体５は、透光性部材４を嵌め込むための切欠５０を有するので、透光性部材４の位置ずれを確実に防止することができる。特に、パッケージ２が切欠１２を有することで、製造時、切欠１２で透光性部材４を固定した状態で枠体５を被せることができ、組立が容易となる。
本実施形態の発光装置１の製造方法によれば、パッケージ２の凹部２０の開口部を透光性部材４で覆ってから、枠体５をパッケージ２に接合して、枠体５とパッケージ２とで透光性部材４を挟持するので、透光性部材４を容易かつ確実に保持できる。また、透光性部材４は、パッケージ２と枠体５とで挟持されているだけなので、パッケージ２や枠体５との熱膨張係数の違いに起因する透光性部材４の割れを防ぐことができる。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
本実施形態では、パッケージおよび枠体の両方に、透光性部材を嵌め込むための切欠を設けたが、パッケージおよび枠体の少なくとも一方に、切欠を設けるようにしてもよい。これにより、透光性部材の位置ずれを抑制できる。
本実施形態では、パッケージは、一体に形成された底面部と側壁部で形成されたが、底面部と側壁部とが別体のパッケージを用いてもよい。
本実施形態では、枠体の切欠の内面に湾曲面を設けたが、湾曲面でなく平坦面であってもよい。
本実施形態では、枠体の下面を、パッケージの上面に接合したが、例えば、図７に示すように、枠体５Ｃの内周面５ｂの一部を、パッケージ２Ｃの外側面２ｃに接合するようにしてもよく、パッケージ２Ｃと枠体５Ｃとで透光性部材４を挟持していれば、パッケージ２Ｃと枠体５Ｃとは、どの部分で接合していてもよい。
本実施形態では、透光性部材４で覆われたパッケージ２の凹部２０は空隙になっているが、適宜透光性の部材（例えば、樹脂やガラス等）が充填されていてもよい。また、透光性の部材には、所望に応じて蛍光体、着色料、光拡散材、フィラー等を含有させてもかまわない。
１ 発光装置
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ パッケージ
２ｃ 外側面
３ 発光素子
４ 透光性部材
４ａ 上面
４ｂ 外周面
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ 枠体
５ａ 下面
５ｂ 内周面
５ｃ 外周面
６ ワイヤ
７ 保護素子
１１ 段差
１２ 切欠
２０ 凹部
２１ 底面部
２１ａ 上面
２２ 側壁部
２２ａ 上面
２２ｂ 内周面
３１ 第１内面
３２ 第２内面
３３ 第３内面
４１ 第１段差面
４２ 第２段差面
５０ 切欠
５０Ｂ 溝
５０ａ 湾曲面
５１ 第１内面
５２ 第２内面
５５ 段差面
５６ 第１外面
５７ 第２外面
５８ 段差面
６１ 接着剤
６２ 配線
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ パッケージ
２ｃ 外側面
３ 発光素子
４ 透光性部材
４ａ 上面
４ｂ 外周面
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ 枠体
５ａ 下面
５ｂ 内周面
５ｃ 外周面
６ ワイヤ
７ 保護素子
１１ 段差
１２ 切欠
２０ 凹部
２１ 底面部
２１ａ 上面
２２ 側壁部
２２ａ 上面
２２ｂ 内周面
３１ 第１内面
３２ 第２内面
３３ 第３内面
４１ 第１段差面
４２ 第２段差面
５０ 切欠
５０Ｂ 溝
５０ａ 湾曲面
５１ 第１内面
５２ 第２内面
５５ 段差面
５６ 第１外面
５７ 第２外面
５８ 段差面
６１ 接着剤
６２ 配線
Claims (6)
- 凹部を有するパッケージと、
前記凹部内に配置される発光素子と、
前記凹部の開口部を覆い、透光性を有する透光性部材と、
前記パッケージに接合される枠体と
を備え、
前記パッケージおよび前記枠体は、前記透光性部材が配置される切欠を有し、
前記透光性部材の外周面は、前記パッケージの切欠の、前記外周面と対向する内面と、
前記枠体の切欠の、前記外周面と対向する内面とから離間しており、
前記透光性部材は、前記パッケージの上面と前記枠体の下面とが接合されることで前記パッケージと前記枠体とにより挟持され、前記透光性部材で前記パッケージの前記凹部を封止している、ことを特徴とする発光装置。 - 前記枠体の前記切欠の内面は、湾曲面を有する請求項１に記載の発光装置。
- 前記枠体は、前記パッケージと異なる材料からなる請求項１から２の何れか一つに記載の発光装置。
- 前記パッケージは、セラミックからなる請求項１から３の何れか一つに記載の発光装置。
- 前記枠体は、金属からなる請求項１から４の何れか一つに記載の発光装置。
- パッケージの凹部内に発光素子を配置する工程と、
前記凹部の開口部を透光性部材で覆う工程と、
前記パッケージの切欠と前記枠体の切欠とに前記透光性部材を嵌め込み、前記透光性部材の外周面が、前記パッケージの切欠の、前記外周面と対向する内面と、前記枠体の切欠の、前記外周面と対向する内面とから離間した状態で、前記パッケージの上面と枠体の下面とを接合して、前記パッケージと前記枠体とで前記透光性部材を挟持し、前記透光性部材で前記パッケージの前記凹部を封止する工程と
を備えることを特徴とする発光装置の製造方法。
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