JP6668656B2 - パッケージ、発光装置、発光モジュール、及び、パッケージの製造方法 - Google Patents
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Description
本開示は、絶縁性基板を使用するパッケージ、発光装置、発光モジュール、及び、パッケージの製造方法に関するものである。
従来、発光ダイオード（ＬＥＤ）及びレーザダイオード（ＬＤ）のような発光素子は、絶縁性基板の上面に設けられて、発光装置とされる。この発光装置は、絶縁性基板の上面及び下面に導体配線が設けられており、下面に設けられた導体配線が、実装基板に施された導体配線にハンダ付けされ、ハンダ接続部を形成することにより、実装基板に電気的に接続される。前記した絶縁性基板の材料としては、樹脂を用いたものが多いが、最近では、発光装置の耐熱性及び耐光性を向上させる目的から、絶縁性基板の材料として、セラミックスを用いたものも提供されている（例えば、特許文献１参照）。
発光装置では、点灯開始後の温度上昇と消灯後の温度下降との繰り返しにより、発光装置本体において熱膨張及び熱収縮が繰り返される。一般的に、絶縁性基板の材料としてセラミックスを用いた発光装置では、絶縁性基板と実装基板との間に熱膨張率の差がある。そのため、発光装置の点灯及び消灯による温度の上昇及び下降が繰り返されると、発光装置と実装基板とを接続するハンダ接続部は熱膨張率差に起因する応力を繰り返し受ける。そして、熱膨張率差に起因する応力を受ける接続部では、ハンダクラック（亀裂）などの破損を生じることがある。このようなハンダクラックは、発光装置と実装基板との電気的及び機械的な接続不良を起こすため、発光装置の信頼性を低下させる要因となる。
そこで、耐ハンダ性を向上させる手法のひとつとしては、ハンダフィレットを形成できる端子構造がある。この端子構造は、端子の底面だけではなく端子の側面にハンダを這い上がらせることでハンダ自体の強度を強化する手法である。そのため、セラミックス等の実装基板と熱膨張率の差がある材料を用いた発光装置では、キャスタレーションを設けることで、ハンダフィレットを形成させるのが一般的である。
しかしながら、キャスタレーションを設ける発光装置では、構造が複雑、加工工数の増加、端子へのめっき不良リスクの増加、高価格化などマイナス要素も多い。
しかしながら、キャスタレーションを設ける発光装置では、構造が複雑、加工工数の増加、端子へのめっき不良リスクの増加、高価格化などマイナス要素も多い。
本開示の実施形態は、放熱性の高いパッケージ、発光装置、発光モジュール及びパッケージの製造方法を提供することを課題とする。
本開示の実施形態に係るパッケージは、絶縁性基板と、前記絶縁性基板の上面に設けられる第１配線部と、前記第１配線部と導通し、前記絶縁性基板の下面に設けられる第２配線部と、を備え、前記第２配線部は、前記絶縁性基板の下面から下方に１００μｍ以上の厚みを有すると共に、前記第２配線部の表面に金を主成分とする金属膜が施され、かつ、前記絶縁性基板の下面に接続する接続面の面積と厚み方向の先端面の面積とが異なるように形成されている。
本開示の実施形態に係るパッケージの製造方法は、絶縁性基板の下面に銅を主成分とする第１めっきを１００μｍ以上の厚さで施す工程と、前記第１めっきの下面の所定領域にレジストを塗布してエッチングする工程と、前記エッチングされた第１めっきの表面に金を主成分とする第２めっきを施す工程と、を行い、前記エッチングする工程では、前記絶縁性基板に接続する前記第１めっきの接続面と、厚み方向の前記第１めっきの先端面と、の面積が異なるようにエッチングを行うこととした。ここで厚み方向とは、第１めっきの厚みの方向を指す。
本開示によれば、放熱性の高いパッケージ、発光装置、発光モジュール及びパッケージの製造方法を提供することができる。
絶縁性基板の第２配線部を所定の構成にすることで、ハンダが第２配線部の側面および底面に付着してハンダフィレットを形成して接合強度を向上することができる。
絶縁性基板の第２配線部を所定の構成にすることで、ハンダが第２配線部の側面および底面に付着してハンダフィレットを形成して接合強度を向上することができる。
以下、各実施形態に係る照明装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において参照する図面は、各実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係等が誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、以下の説明では、同一の名称および符号については原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略することとする。さらに、各図において示す方向は、構成要素間の相対的な位置を示し、絶対的な位置を示すことを意図したものではない。
＜第１実施形態＞
図１から図５を参照して、第１実施形態に係るパッケージ１、発光装置Ｓ及び発光モジュールＭをそれぞれ説明する。図１は、本開示の第１実施形態に係るパッケージの一部を断面にして下方から見上げて模式的に示す斜視図である。図２は、本開示の第１実施形態に係るパッケージを模式的に示す底面図である。図３Ａは、本開示の第１実施形態に係るパッケージであり図２のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線における部分を模式的に示す断面図である。図３Ｂは、本開示の第１実施形態に係るパッケージであり図２のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線における部分を模式的に示す断面図である。また、図４は、本開示の第１実施形態に係るパッケージに発光素子を搭載して発光装置とした状態を一部断面にして模式的に示す斜視図である。さらに、図５は、本開示の第１実施形態に係るパッケージを用いた発光装置を実装基板に実装して発光モジュールとした状態を一部断面にして模式的に示す斜視図である。
図１から図５を参照して、第１実施形態に係るパッケージ１、発光装置Ｓ及び発光モジュールＭをそれぞれ説明する。図１は、本開示の第１実施形態に係るパッケージの一部を断面にして下方から見上げて模式的に示す斜視図である。図２は、本開示の第１実施形態に係るパッケージを模式的に示す底面図である。図３Ａは、本開示の第１実施形態に係るパッケージであり図２のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線における部分を模式的に示す断面図である。図３Ｂは、本開示の第１実施形態に係るパッケージであり図２のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線における部分を模式的に示す断面図である。また、図４は、本開示の第１実施形態に係るパッケージに発光素子を搭載して発光装置とした状態を一部断面にして模式的に示す斜視図である。さらに、図５は、本開示の第１実施形態に係るパッケージを用いた発光装置を実装基板に実装して発光モジュールとした状態を一部断面にして模式的に示す斜視図である。
発光モジュールＭは、少なくとも１つ以上の発光装置Ｓと、発光装置Ｓを実装した実装基板２０とを備えている。また、発光装置Ｓは、発光素子１０と、発光素子１０を実装したパッケージ１とを備えている。
パッケージ１は、絶縁性基板２と、絶縁性基板２の上面に設けられる第１配線部３と、絶縁性基板２の下面に設けられる第２配線部５と、第１配線部３と第２配線部５とを電気的に接続するビア４と、を備えている。このパッケージ１は、発光素子１０が第１配線部３上に配置される支持部材である。また、このパッケージは、第２配線部５を介して後記する実装基板２０と電気的に接続するように実装されるものである。なお、パッケージ１は、絶縁性基板２が基板部２ａの上面側の周縁に、壁面部２ｂを備えており、発光素子１０から直接出力される光と壁面部２ｂにより反射させて出力させる光とにより発光素子１０からの光を出力するように構成されている。また、パッケージ１は、平面視において矩形（正方形又は長方形）に形成されている。
パッケージ１は、絶縁性基板２と、絶縁性基板２の上面に設けられる第１配線部３と、絶縁性基板２の下面に設けられる第２配線部５と、第１配線部３と第２配線部５とを電気的に接続するビア４と、を備えている。このパッケージ１は、発光素子１０が第１配線部３上に配置される支持部材である。また、このパッケージは、第２配線部５を介して後記する実装基板２０と電気的に接続するように実装されるものである。なお、パッケージ１は、絶縁性基板２が基板部２ａの上面側の周縁に、壁面部２ｂを備えており、発光素子１０から直接出力される光と壁面部２ｂにより反射させて出力させる光とにより発光素子１０からの光を出力するように構成されている。また、パッケージ１は、平面視において矩形（正方形又は長方形）に形成されている。
絶縁性基板２は、第１リード３ａ及び第２リード３ｂを備える。発光素子１０は第２リード３ｂ上に配置され、発光素子１０と第１リード３ａとはワイヤを介して電気的に接続されている。絶縁性基板２は発光素子１０を設置する基板部２ａと、この基板部２ａの周縁から一側に突出して一体に形成される壁面部２ｂと、を備えており、壁面部２ｂの内側となる中央に開口を有する凹形状に形成されている。基板部２ａは、第１リード３ａ及び第２リード３ｂを保持すると共に、第２配線部５にビア４ａ，４ｂを介して接続させる構成を備えている。壁面部２ｂは、ここでは内側面を傾斜させ基板部２ａから離間するほど薄肉になる断面形状に形成されている。
絶縁性基板２は、第１配線部３の第１リード３ａ及び第２リード３ｂの一部を内包するように一体成形した絶縁性の材料により形成されている。この絶縁性基板２は、例えば、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、又は、液晶ポリマーなどの熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、又は、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることができる。また、絶縁性基板２は、ガラスエポキシ樹脂、セラミクッス、ガラス等を用いることがより好ましい。なお、絶縁性基板２にセラミックスを用いる場合には、特に、アルミナ、窒化アルミニウム、ムライト、炭化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることが好ましい。
第１配線部３は、発光素子１０と電気的に接続される。この第１配線部３は、正負一対の電極として第１リード３ａ及び第２リード３ｂを備えている。ここでは、第２リード３ｂ上に発光素子１０が載置されるように構成さている。第１リード３ａ及び第２リード３ｂは、ビア４ａ，４ｂ、及び第２配線部５を介して外部電源等に電気的に接続するためのリード端子であり、その形状、大きさ等は、使用される発光装置に対応して形成され、特に限定されるものではない。第１リード３ａ及び第２リード３ｂは、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ及びこれらを含む合金により形成されている。
ビア４は、第１配線部３及び第２配線部５を電気的に接続するものである。このビア４は、絶縁性基板２を貫通する貫通孔内に導電性材料が充填されることで構成されている。ビア４は、ここでは、一例として、絶縁性基板２の中心線上（ＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線上）に４カ所形成され、第１リード３ａ側に第１ビア４ａ，４ａを、第２リード３ｂ側に第２ビア４ｂ，４ｂを形成している。ビア４の数は特に限定されず、ビアの数を増やすことにより発光素子からの熱を効率良く外部に放出することができる。このビア４を形成する場合は、例えば、基板部２ａに貫通孔を形成し、導電性材料を含む導電性ペーストにて貫通孔を塞ぎ、その後に焼成する方法や、基板部２ａを形成若しくは焼成後にキリやドリル等で貫通させる方法等がある。なお、導電性材料としては、絶縁性基板２が例えば母材としてガラス、セラミックスであった場合、その焼成時に、貫通孔内にビア４で一般的に使用される金属製の導電性ペースト等の材料が用いられる。
第２配線部５は、外部電源と電気的に接続して、パッケージ１に実装されている発光素子１０に給電するためのものである。この第２配線部５は、正負一対の電極として第１外部リード６及び第２外部リード７を備えている。第１外部リード６及び第２外部リード７は、ここでは、絶縁性基板２の下面（底面）から金属めっきにより１００μｍ以上の厚みを有するように形成されていると共に、表面に金を主成分とする第２めっき（金属膜８）が施されている。さらに、第１外部リード６及び第２外部リード７は、絶縁性基板２の下面にそれぞれ接続する接続面６ａ，７ａの面積と、厚み方向のそれぞれの先端面６ｂ，７ｂの面積とが異なるように形成されている。第１外部リード６及び第２外部リード７は、絶縁性基板２の下面にそれぞれ接続する接続面６ａ，７ａの面積と、厚み方向のそれぞれの先端面６ｂ，７ｂの面積とは、少なくとも５％以上、好ましくは１０％以上、さらに好ましくは１５％以上異なることが好ましい。これによりハンダとの密着面積を増やすことができる。また、第１外部リード６は、絶縁性基板２の下面に接続する接続部６Ａの長さ（径）Ｌ１と、厚み方向の先端部６Ｂの長さ（径）Ｌ２と、が異なるように形成されている。第１外部リード６は、絶縁性基板２の下面に接続する接続部６Ａの長さ（径）Ｌ１と、厚み方向の先端部６Ｂの長さ（径）Ｌ２と、は、２％以上、好ましくは５％以上、さらに好ましくは１０％以上異なることが好ましい。ここで径とは、円、楕円の直径に限られず、所定の面積の径を示す。
第２配線部５は、絶縁性基板２の底面に対し、２０度〜７０度の内角を有していることが好ましく、特に２５度〜６５度の内角を有していることが好ましい。これによりハンダとの接合をより強度にすることができる。特に第２配線部５は、絶縁性基板２の底面に対し、２０度〜７０度の内角を有することで、ハンダフィレットを生じやすくなる構成とすることができる。
ここで、「内角」とは、絶縁性基板２の底面に対する垂直な断面で見たとき、第２配線部５の側面における第２配線部５の高さの１／２である点と、絶縁性基板２の底面と第２配線部５との接合点と、を結ぶ直線と、前記絶縁性基板２の底面の直線と、の内側の角度を意味する。
ここで、「内角」とは、絶縁性基板２の底面に対する垂直な断面で見たとき、第２配線部５の側面における第２配線部５の高さの１／２である点と、絶縁性基板２の底面と第２配線部５との接合点と、を結ぶ直線と、前記絶縁性基板２の底面の直線と、の内側の角度を意味する。
第１外部リード６は、略矩形環状に形成されている。また、第１外部リード６は、パッケージ１の外側面に向かって延びる延出部６ｄを矩形環状の一辺に有するように形成されている。そして、第１外部リード６は、パッケージ１の外側面から内側に入った位置に接続面６ａが形成され、２つの延出部６ｄだけが外側面まで延びるように形成されている。第１外部リード６は、絶縁性基板２の下面に接続する接続面６ａより、厚み方向の先端面６ｂの面積が小さくなるように形成されている。ここでは、第１外部リード６は、厚み方向の断面視において接続部６Ａの長さＬ１よりも先端部６Ｂの長さが短くなるように構成されている。つまり、第１外部リード６は、接続部６Ａから先端部６Ｂに向かって径が小さく（短く）なるように構成されている。
そして、第１外部リード６は、一例として、銅又は銅を主成分としており、その表面は金を主成分とする金属が施されている。第１外部リード６は銅又は銅を主成分とする第１めっきにより形成されており、その表面に金を主成分とする第２めっき（金属膜８）が施されている。この金属膜８は、後記する実装基板２０との電気的な接続を行う場合に、ハンダＨｄ等の接続材料が付着し易くするためのものである。
ここで、「接続部６Ａの長さ」あるいは「接続部６Ａの径」とは、矩形環状に形成した環幅における中心を通り一方の側面６ｃから他方の側面６ｃまで引いた直線の長さをいう（図３Ａ及び図３Ｂ参照）。また、接続部６Ａは、接続面６ａを含む厚み方向の中心よりも接続面６ａ側の部分とする。そして、先端部６Ｂは、先端面６ｂを含む厚み方向の中心よりも先端面６ｂ側の部分とする。そして、厚み方向の断面視とは、第２配線部５（第１外部リード６及び第２外部リード７）を垂直方向から切断した断面が見える状態をいう。
ここで、「接続部６Ａの長さ」あるいは「接続部６Ａの径」とは、矩形環状に形成した環幅における中心を通り一方の側面６ｃから他方の側面６ｃまで引いた直線の長さをいう（図３Ａ及び図３Ｂ参照）。また、接続部６Ａは、接続面６ａを含む厚み方向の中心よりも接続面６ａ側の部分とする。そして、先端部６Ｂは、先端面６ｂを含む厚み方向の中心よりも先端面６ｂ側の部分とする。そして、厚み方向の断面視とは、第２配線部５（第１外部リード６及び第２外部リード７）を垂直方向から切断した断面が見える状態をいう。
第１外部リード６は、接続面６ａよりも先端面６ｂが小さくなることで（接続部６Ａから先端部６Ｂに向かって径が小さく（短く）なることで）、延出部６ｄの端面を除く部分の側面６ｃが接続面６ａから先端面６ｂに向かって傾斜する。そのため、第１外部リード６は、側面６ｃに後記するハンダが付着し易くなりハンダフィレットの役割を果たすことが可能となる。
なお、第２外部リード７は、矩形環状に形成され、接続面７ａ，先端面７ｂ，側面７ｃ，延出部７ｄ，７ｄを備え、表面に第２めっき（金属膜８）が施されており、すでに説明した第１外部リード６と左右対称な構成であり、同じ形状、大きさ、材料、構成であるため、説明を省略する。ただし、第２外部リード７は、第１外部リード６と異なる形状、大きさ、材料、構成とすることもできる。
また、第１外部リード６及び第２外部リード７は、いずれも絶縁性基板２の底面（裏面）から厚み方向に１００〜１５０μｍの範囲で形成され、好ましくは、１１０〜１３０μｍの範囲で形成されている。第１外部リード６及び第２外部リード７を所定の厚みとすることにより、第１外部リード６及び第２外部リード７の側面にハンダが付着し、発光素子からの熱を効率良く外部に放熱することができる。
なお、第２外部リード７は、矩形環状に形成され、接続面７ａ，先端面７ｂ，側面７ｃ，延出部７ｄ，７ｄを備え、表面に第２めっき（金属膜８）が施されており、すでに説明した第１外部リード６と左右対称な構成であり、同じ形状、大きさ、材料、構成であるため、説明を省略する。ただし、第２外部リード７は、第１外部リード６と異なる形状、大きさ、材料、構成とすることもできる。
また、第１外部リード６及び第２外部リード７は、いずれも絶縁性基板２の底面（裏面）から厚み方向に１００〜１５０μｍの範囲で形成され、好ましくは、１１０〜１３０μｍの範囲で形成されている。第１外部リード６及び第２外部リード７を所定の厚みとすることにより、第１外部リード６及び第２外部リード７の側面にハンダが付着し、発光素子からの熱を効率良く外部に放熱することができる。
以上説明したパッケージ１の構成において、第２配線部５は、第１外部リード６の接続面６ａより先端面６ｂの面積が小さくなるように、かつ、第２外部リード７の接続面７ａより先端面７ｂの面積が小さくなるように構成されているため、側面６ｃ，７ｃが傾斜して、かつ、表面積が大きくなる。したがって、パッケージ１は、放熱性が高く、第２配線部５の側面６ｃ，７ｃが傾斜していることで、ハンダフィレットを側面６ｃ，７ｃに設けることができる。
つぎに、パッケージ１に実装される発光素子１０について説明する。
図４に示すように、発光素子１０は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）や、半導体レーザ（ＬＤ）等の半導体素子であり、半導体層が発光部分を構成するものである。半導体層は、例えば、サファイア基板のｃ面（主面）上にバッファ層を介して形成されており、ｎ型半導体層、活性層およびｐ型半導体層が下からこの順に積層された構造を有している。そして、活性層は、例えば井戸層（発光層）と障壁層とを有する量子井戸構造である。半導体層は、ＧａＮ，ＡｌＮもしくはＩｎＮ，またはこれらの混晶であるＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ，０≦Ｙ，Ｘ＋Ｙ＜１））から構成されることが好ましい。
図４に示すように、発光素子１０は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）や、半導体レーザ（ＬＤ）等の半導体素子であり、半導体層が発光部分を構成するものである。半導体層は、例えば、サファイア基板のｃ面（主面）上にバッファ層を介して形成されており、ｎ型半導体層、活性層およびｐ型半導体層が下からこの順に積層された構造を有している。そして、活性層は、例えば井戸層（発光層）と障壁層とを有する量子井戸構造である。半導体層は、ＧａＮ，ＡｌＮもしくはＩｎＮ，またはこれらの混晶であるＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ，０≦Ｙ，Ｘ＋Ｙ＜１））から構成されることが好ましい。
なお、発光素子１０は、波長変換部材を介して、所望の波長の光を照射するように構成してもよい。波長変換部材は、発光素子１０を被覆して、発光素子１０からの照射光を異なる波長の光に変換するものである。波長変換部材は、一例として蛍光体の粒子であり、例えば、樹脂等のバインダーを介して発光素子１０を覆うように設けられている。また、発光素子１０では、パッケージ１の凹部開口を覆うガラス板を設け、そのガラス板に波長変換部材を含有させる構成としてもよい。
図４に示すように、発光装置Ｓは、パッケージ１に接着材を介して発光素子１０を接合し、ワイヤにより電気的に接続されることで構成される。発光装置Ｓは、パッケージ１の凹部内の発光素子１０を封止樹脂等の透光部材で封止してもよい。また、発光装置Ｓは、パッケージ１の凹部内の透光部材を設けると共に、凹部開口にガラス板を設ける構成としてもよい。
さらに、発光モジュールＭの構成として、発光装置Ｓを実装するための実装基板２０について説明する。
図５に示すように、実装基板２０は、その形状を特に限定されるものではないが、ここでは、矩形に形成され中央に発光装置Ｓの実装領域２１が形成されている。実装基板２０の実装領域２１は、発光装置Ｓが実装されたときに電気的に接続ができる配線が予め形成されている。実装基板２０は、材料として、絶縁性材料を用いることが好ましく、かつ、発光装置Ｓから放出される光や外光等が透過しにくい材料を用いることが好ましい。また、実装基板２０は、ある程度の強度を有する材料や、フレキシブルな材料であってもよい。
図５に示すように、実装基板２０は、その形状を特に限定されるものではないが、ここでは、矩形に形成され中央に発光装置Ｓの実装領域２１が形成されている。実装基板２０の実装領域２１は、発光装置Ｓが実装されたときに電気的に接続ができる配線が予め形成されている。実装基板２０は、材料として、絶縁性材料を用いることが好ましく、かつ、発光装置Ｓから放出される光や外光等が透過しにくい材料を用いることが好ましい。また、実装基板２０は、ある程度の強度を有する材料や、フレキシブルな材料であってもよい。
なお、実装基板２０は、実装領域２１の周囲に沿って、配線部（中継配線部を含む）および外部との電気的な接続を行うパッド電極が形成されている。さらに、実装基板２０の配線部には、過大な電圧印加を抑制する保護素子（例えば、ツェナーダイオード）が接続される構成であってもよい。また、パッド電極は、実装基板２０の実装領域２１とは反対となる裏面に形成される構成としてもよい。
また、実装基板２０に実装される発光装置Ｓの数は１つ以上であればよく、例えば、実装基板２０の実装領域２１の配線パターン上に行列方向（縦横方向）に整列して配置される構成であっても構わない。さらに、実装基板２０に実装される発光装置Ｓは、ハンダを介して実装すると、パッケージの第２配線部５である第１外部リード６の側面６ｃ及び第２外部リード７の側面７ｃが傾斜していることから、側面６ｃ，７ｃにハンダＨｄが付着し易くハンダフィレットを形成することができる。そして、発光モジュールＭでは、発光装置Ｓが的確に実装基板２０に接合しているかを確認する場合、発光装置Ｓにおけるパッケージ１の側面６ｃ，７ｃにハンダフィレットが形成されることを外部から視認あるいは映像から検出することができ、製品の良不良の判断がし易くなる。また、発光モジュールでは、ハンダフィレットが形成されることで、発光素子１０のオンオフによる熱膨張率差に起因する応力を繰り返し受けても接続強度が高く、ハンダクラックが発生する要因が極めて低い構成である。
つぎに、パッケージ１の製造方法、発光装置Ｓの製造方法及び発光モジュールの製造方法を説明する。図６Ａは、本開示の第１実施形態に係るパッケージの製造工程を示す図であり、セラミックグリーンシートを積層する状態を模式的に示す断面図である。図６Ｂは、本開示の第１実施形態に係るパッケージの製造工程を示す図であり、セラミックスグリーンシートに第１配線部およびビアの導体材料を設けた状態を模式的に示す断面図である。図６Ｃは、本開示の第１実施形態に係るパッケージの製造工程を示す図であり、セラミックスグリーンシートを焼結して絶縁性基板を形成した状態を模式的に示す断面図である。図６Ｄは、本開示の第１実施形態に係るパッケージの製造工程を示す図であり、焼結した絶縁性基板に、第２配線部となる金属めっきを塗布した状態を模式的に示す断面図である。図６Ｅは、本開示の第１実施形態に係るパッケージの製造工程を示す図であり、金属めっきにレジストを設けた状態を模式的に示す断面図である。図６Ｆは、本開示の第１実施形態に係るパッケージの製造工程を示す図であり、金属めっきのレジストを介してエッチングした状態を模式的に示す断面図である。図６Ｇは、本開示の第１実施形態に係るパッケージの第２配線部に第２めっきを施した状態を模式的に示す断面図である。図６Ｈは、本開示の第１実施形態に係るパッケージに発光素子を実装して発光装置とした状態を模式的に示す断面図である。図６Ｉは、本開示の第１実施形態に係る発光装置を実施基板に実装して発光モジュールとした状態を模式的に示す断面図である。
はじめに、パッケージ１の製造方法について説明する。
パッケージ１は、発光素子１０を載置するための絶縁性基板２がセラミックスにより作製される。絶縁性基板２は、基板部２ａに相当する部分と、壁面部２ｂに相当する部分とを、例えば、通常１００μｍ〜４００μｍの厚みのセラミックスグリーンシートＧｓにより形成することができる。セラミックスグリーンシートＧｓは、セラミックス粉末と有機バインダーとを混練してシート状に形成したものである。つまり、絶縁性基板２は、セラミックスグリーンシートＧｓを所望の形状に合わせて積層することで、基板部２ａ及び壁面部２ｂを備える凹部形状として形成することができる。なお、セラミックスグリーンシートＧｓは、シート面に複数のパッケージ１が形成されるように構成されている。
パッケージ１は、発光素子１０を載置するための絶縁性基板２がセラミックスにより作製される。絶縁性基板２は、基板部２ａに相当する部分と、壁面部２ｂに相当する部分とを、例えば、通常１００μｍ〜４００μｍの厚みのセラミックスグリーンシートＧｓにより形成することができる。セラミックスグリーンシートＧｓは、セラミックス粉末と有機バインダーとを混練してシート状に形成したものである。つまり、絶縁性基板２は、セラミックスグリーンシートＧｓを所望の形状に合わせて積層することで、基板部２ａ及び壁面部２ｂを備える凹部形状として形成することができる。なお、セラミックスグリーンシートＧｓは、シート面に複数のパッケージ１が形成されるように構成されている。
また、基板部２ａとなる部分には、セラミックスグリーンシートに予めビア４である第１ビア４ａ及び第２ビア４ｂの貫通孔ｈａを形成し、その貫通孔ｈａに導電性部材Ｃｔを充填することで第１ビア４ａ及び第２ビア４ｂを形成することができる。また、第１配線部３として、銀、銅、アルミニウムなどの金属のように反射効率の高い部材をセラミックスグリーンシートＧｓ上に設置することで、第１配線部３も絶縁性基板２と併せて形成することができる。なお、第１配線部３は、タングステンやモリブデンなど高融点金属を用いることもできる。そして、高融点金属を用いる場合には、金属粒子を樹脂バインダーに混合させセラミックスグリーンシートに塗布或いは印刷などを行いセラミックスグリーンシートＧｓと共に焼成することによって配線パターンを形成することができる。
また、セラミックスグリーンシートＧｓとしてのセラミックス材料は、一例として、原料粉末の９０〜９６重量％がアルミナであり、焼結助剤の粘土、タルク、マグネシア、カルシア及びシリカ等を４〜１０重量％添加して、１５００〜１７００℃の温度範囲で焼結させることで絶縁性基板２を形成することができる。なお、セラミックス材料は、他の例として、原料粉末の４０〜６０重量％をアルミナとし、焼結助剤として６０〜４０重量％の硼珪酸ガラス、コージュライト、フォルステライト、ムライトなどを添加したものを、８００〜１２００℃の温度範囲で焼結させて絶縁性基板２として形成することができる。勿論、セラミックスの絶縁性基板２は、形成することができれば材料を限定されるものではない。また、セラミックスは、Ｃｒ２Ｏ３、ＭｎＯ２、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３などをセラミックス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させることもできる。
セラミックスグリーンシートＧｓを焼結することで絶縁性基板２が形成された後、絶縁性基板２に第１めっきＭｅにより第２配線部５が設けられる。第２配線部５を形成する場合は、一例として銅を主成分とする第１めっきＭｅを絶縁性基板２の底面（裏面）に１００μｍ以上（例えば１００〜１５０μｍの範囲）の厚みに塗布する。そして、第１めっきＭｅの所定位置にレジストＲｅを設けてエッチングを行うことで、第２配線部５としての第１外部リード６及び第２外部リード７を絶縁性基板２に所望の形状（例えば、矩形環状図２参照）に形成する。第１外部リード６及び第２外部リード７は、エッチング時間を調整することで、絶縁性基板２側の接続面６ａ，７ａの面積が、厚み方向の先端面６ｂ，７ｂの面積よりも大きくなるようにしている。
つづいて、絶縁性基板２は、第１外部リード６及び第２外部リード７の先端面６ｂ、７ｂに設けられたレジストが除去され、第１外部リード６及び第２外部リード７の表面に、金を主成分とする第２めっき（金属膜８）が設けられる。そして、絶縁性基板２を切断して個片化されることで個々のパッケージ１が形成される。
つづいて、絶縁性基板２は、第１外部リード６及び第２外部リード７の先端面６ｂ、７ｂに設けられたレジストが除去され、第１外部リード６及び第２外部リード７の表面に、金を主成分とする第２めっき（金属膜８）が設けられる。そして、絶縁性基板２を切断して個片化されることで個々のパッケージ１が形成される。
つぎに、パッケージ１が形成されると、パッケージの第１配線部３となる第２リード３ｂに発光素子１０を、ダイボンド部材等を介して実装する。そして、発光素子１０は、その上面の素子電極と、第１リード３ａ及び第２リード３ｂをワイヤにより接続することで電気的に第１配線部３に接続される。パッケージ１に発光素子１０を電気的に接続することで発光装置Ｓを構成している。なお、発光素子１０と第２リード３ｂとの接着は熱硬化性樹脂などによって行うことができる。具体的には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂やポリイミド樹脂などが挙げられる。また、発光装置Ｓは、封止樹脂や封止樹脂を覆う窓部材を設ける構成としてもよい。さらに、封止樹脂や窓部材を設ける場合には拡散材や波長変換部材を添加しても構わない。
発光装置Ｓは、個片化された後に、接続材料であるハンダＨｄにより第２配線部５を介して実装基板２０に実装される。ことで発光モジュールＭを構成している。発光装置Ｓの第２配線部５は、第１外部リード６の接続面６ａから先端面６ｂに向かって、及び、第２外部リード７の接続面７ａから先端面７ｂに向かって、径が小さくなるように、接続面６ａ，７ａと先端面６ｂ，７ｂの面積の大きさを異ならせて形成している。そのため、ハンダＨｄは、第２めっきが施された第１外部リード６の側面６ｃ及び２外部リード７の側面７ｃに付着して、ハンダフラックスと同等の役割を果たすことができる。
＜第２実施形態＞
つぎに、第２実施形態について、図７〜図１０を参照して説明する。なお、第２実施形態は、第２配線部の断面形状が第１実施形態との違いであり、第２配線部の断面形状を主として説明し、第２配線部の構成等、あるいはその他の構成は第１実施形態と同じであるので、同じ符号を付して適宜説明を省略する。
図７は、本開示の第２実施形態に係るパッケージの一部を断面にして下方から見上げて模式的に示す斜視図である。図８は、本開示の第２実施形態に係るパッケージを模式的に示す底面図である。図９Ａは、本開示の第２実施形態に係るパッケージであり図８のＩＸＡ−ＩＸＡ線における部分を模式的に示す断面図である。図９Ｂは、本開示の第２実施形態に係るパッケージであり図８のＩＸＢ−ＩＸＢ線における部分を模式的に示す断面図である。図１０は、本開示の第２実施形態に係るパッケージに発光素子を設けた発光装置を実装基板に実装した発光モジュールの一部を断面にして模式的に示す斜視図である。
つぎに、第２実施形態について、図７〜図１０を参照して説明する。なお、第２実施形態は、第２配線部の断面形状が第１実施形態との違いであり、第２配線部の断面形状を主として説明し、第２配線部の構成等、あるいはその他の構成は第１実施形態と同じであるので、同じ符号を付して適宜説明を省略する。
図７は、本開示の第２実施形態に係るパッケージの一部を断面にして下方から見上げて模式的に示す斜視図である。図８は、本開示の第２実施形態に係るパッケージを模式的に示す底面図である。図９Ａは、本開示の第２実施形態に係るパッケージであり図８のＩＸＡ−ＩＸＡ線における部分を模式的に示す断面図である。図９Ｂは、本開示の第２実施形態に係るパッケージであり図８のＩＸＢ−ＩＸＢ線における部分を模式的に示す断面図である。図１０は、本開示の第２実施形態に係るパッケージに発光素子を設けた発光装置を実装基板に実装した発光モジュールの一部を断面にして模式的に示す斜視図である。
パッケージ１Ａは、絶縁性基板２と、絶縁性基板２の上面に設けられる第１配線部３と、絶縁性基板２の下面に設けられる第２配線部１５と、第１配線部３と第２配線部１５とを電気的に接続するビア４（第１ビア４ａ及び第２ビア４ｂ）と、を備えている。
第２配線部１５は、第１ビア４ａ及び第２ビア４ｂと外部電源とを電気的に接続して、パッケージ１Ａに実装されている発光素子１０に給電するためのものである。この第２配線部１５は、正負一対の電極として第１外部リード１６及び第２外部リード１７を備え、表面に金を主成分とする第２めっき（金属膜８）が施されている。さらに、第１外部リード１６及び第２外部リード１７は、絶縁性基板２の下面にそれぞれ接続する接続面１６ａ，１７ａの面積と、厚み方向のそれぞれの先端面１６ｂ，１７ｂの面積とが異なるように形成されている。つまり、第１外部リード１６は、絶縁性基板２の下面に接続する接続部１６Ａの長さ（径）Ｌ１と、厚み方向の先端部１６Ｂの長さ（径）Ｌ２と、が異なるように形成されている。
第２配線部１５は、第１ビア４ａ及び第２ビア４ｂと外部電源とを電気的に接続して、パッケージ１Ａに実装されている発光素子１０に給電するためのものである。この第２配線部１５は、正負一対の電極として第１外部リード１６及び第２外部リード１７を備え、表面に金を主成分とする第２めっき（金属膜８）が施されている。さらに、第１外部リード１６及び第２外部リード１７は、絶縁性基板２の下面にそれぞれ接続する接続面１６ａ，１７ａの面積と、厚み方向のそれぞれの先端面１６ｂ，１７ｂの面積とが異なるように形成されている。つまり、第１外部リード１６は、絶縁性基板２の下面に接続する接続部１６Ａの長さ（径）Ｌ１と、厚み方向の先端部１６Ｂの長さ（径）Ｌ２と、が異なるように形成されている。
なお、第２配線部１５は、絶縁性基板２の底面に対し、１１０度〜１６０度の内角を有していることが好ましく、特に、１１５度〜１５５度の内角を有していることが好ましい。これによりハンダとの接合をより強度にすることができる。特に第２配線部１５は、絶縁性基板２の底面に対し、１１０度〜１６０度の内角を有することで、引っかかりが生じ、発光装置の抜脱を防止することができる。ここで、「内角」とは、絶縁性基板２の底面に対する垂直な断面で見たとき、第２配線部１５の側面における第２配線部１５の高さの１／２である点と、絶縁性基板２の底面と第２配線部１５との接合点と、を結ぶ直線と、前記絶縁性基板２の底面の直線と、の内側の角度を意味する。
第１外部リード１６は、一例として、銅又は銅を主成分とする第１めっきにより、絶縁基板２の外縁から内側の位置で略矩形環状に形成され、絶縁性基板２の下面に接続する接続面１６ａより、厚み方向の先端面１６ｂの面積が大きくなるように形成されている。ここでは、第１外部リード１６は、厚み方向の断面視において接続部１６Ａの長さＬ１よりも先端部１６Ｂの長さＬ２が長くなるように構成されている。つまり、第１外部リード１６は、接続部１６Ａから先端部１６Ｂに向かって径が大きく（長く）なるように構成されている。
ここで、「接続部１６Ａの長さ」あるいは「接続部１６Ａの径」とは、矩形環状に形成した環幅における中心を通り一方の側面１６ｃから他方の側面１６ｃまで引いた直線の長さＬ１、Ｌ２をいう（図８参照）。また、接続部１６Ａは、接続面６ａを含む厚み方向の中心よりも接続面１６ａ側の部分とする。そして、厚み方向の断面視とは、第２配線部１５（第１外部リード１６及び第２外部リード１７）を垂直方向から切断した断面が見える状態をいう。
第１外部リード６は、接続面６ａよりも先端面６ｂが大きくなることで（接続部６Ａから先端部６Ｂに向かって径が大きく（長く）なることで）、延出部１６ｄの端面を除く部分の側面１６ｃが接続面１６ａから先端面１６ｂに向かって広がるように傾斜する。そのため、第１外部リード１６は、側面１６ｃに後記するハンダが付着し易くなりハンダフィレットの役割を果たすことが可能となる。
なお、第２外部リード１７は、矩形環状に形成され、接続面１７ａ，先端面１７ｂ，側面１７ｃ，延出部１７ｄ，１７ｄを備え、表面に第２めっき（金属膜８）が設けられており、すでに説明した第１外部リード１６と左右対称の構成であり、同じ形状、大きさ、構成であるため、説明を省略する。また、第１外部リード１６及び第２外部リード１７は、いずれも絶縁性基板２の底面（裏面）から厚み方向に１００〜１５０μｍの範囲で、あるいは、好ましくは、１１０〜１３０μｍの範囲で形成されている。
前記した第２配線部１５を形成する場合は、製造方向において、レジストＲｅを介してエッチングする処理時間を前記した第１実施形態の第２配線部１５よりも長く行うようにしている。したがって、第２配線部１５は、第１外部リード１６の接続面１６ａを含む接続部１６Ａ側がエッチングにより削られて先端面１６ｂを含む先端部１６Ｂ側よりも径（長さ）が小さくなることで形成される（第２外部リード１７も同じ）。
なお、第１外部リード１６及び第２外部リード１７を形成するためのレジストＲｅの形状、大きさは、先端面１６ｂ，１７ｂの面積及び接続面１６ａ，１７ａの面積が、エッチングにより予め設定された形状、大きさになるように形成される。
その後、レジストＲｅが除去され、前記したと同様に第２めっきが施されてパッケージ１Ａが製造される。
なお、第１外部リード１６及び第２外部リード１７を形成するためのレジストＲｅの形状、大きさは、先端面１６ｂ，１７ｂの面積及び接続面１６ａ，１７ａの面積が、エッチングにより予め設定された形状、大きさになるように形成される。
その後、レジストＲｅが除去され、前記したと同様に第２めっきが施されてパッケージ１Ａが製造される。
製造されたパッケージ１Ａは、発光素子１０が設置される。そして、発光素子１０をワイヤで電気的に第１配線部３と接続して発光装置Ｓ１を構成する。さらに、発光モジュールＭ１は、実装基板２０に発光装置Ｓ１を実装することで構成される。発光モジュールＭ１は、発光装置Ｓ１のパッケージ１Ａが第２配線部１５にハンダＨｄを介して実装されるときに、側面１６ｃ，１７ｃが傾斜しているため、ハンダフィレットを形成することができる。したがって、発光モジュールＭ１では、発光装置Ｓ１の実装状態の確認が容易で、かつ、熱膨張率差に起因する応力を繰り返し受けても耐え得る接続強度を備える。
第２実施形態に係るパッケージ１Ａは、引っかかりを設けることでハンダとの接合強度を高めることができる。また、パッケージ１Ａの底面積を広くとることができるため、安定性に優れる。
第２実施形態に係るパッケージ１Ａは、引っかかりを設けることでハンダとの接合強度を高めることができる。また、パッケージ１Ａの底面積を広くとることができるため、安定性に優れる。
＜第３実施形態及び第４実施形態＞
つぎに、図１１Ａ及び図１１Ｂを参照して、第３実施形態及び第４実施形態に係るパッケージ１Ｂ，１Ｃについて説明する。なお、第３実施形態に係るパッケージ１Ｂは、図１で説明したパッケージ１の第２配線部５の形状を変形したもので、第４実施形態に係るパッケージ１Ｃは、図７で説明したパッケージ１Ａの第２配線部５の形状を変形したもので、変形部分を主に説明する。図１１Ａは、本開示の第３実施形態に係るパッケージを模式的に示す底面図、図１１Ｂは、本開示の第４実施形態に係るパッケージを模式的に示す底面図である。
パッケージ１Ｂは、絶縁性基板２と、絶縁性基板２の上面に設けられる第１配線部３と、絶縁性基板２の下面に設けられる第２配線部２５と、第１配線部３と第２配線部２５とを電気的に接続するビア４（第１ビア４ａ及び第２ビア４ｂ）と、を備えている。第２配線部２５は、正負一対の電極として第１外部リード２６及び第２外部リード２７を備え、表面に金を主成分とする第２めっき（金属膜８）が施されている。第１外部リード２６は、延出部２６ｄを形成した側面２６ｃに接続面２６ａから先端面２６ｂに向かって溝部２６ｅが形成されている。
つぎに、図１１Ａ及び図１１Ｂを参照して、第３実施形態及び第４実施形態に係るパッケージ１Ｂ，１Ｃについて説明する。なお、第３実施形態に係るパッケージ１Ｂは、図１で説明したパッケージ１の第２配線部５の形状を変形したもので、第４実施形態に係るパッケージ１Ｃは、図７で説明したパッケージ１Ａの第２配線部５の形状を変形したもので、変形部分を主に説明する。図１１Ａは、本開示の第３実施形態に係るパッケージを模式的に示す底面図、図１１Ｂは、本開示の第４実施形態に係るパッケージを模式的に示す底面図である。
パッケージ１Ｂは、絶縁性基板２と、絶縁性基板２の上面に設けられる第１配線部３と、絶縁性基板２の下面に設けられる第２配線部２５と、第１配線部３と第２配線部２５とを電気的に接続するビア４（第１ビア４ａ及び第２ビア４ｂ）と、を備えている。第２配線部２５は、正負一対の電極として第１外部リード２６及び第２外部リード２７を備え、表面に金を主成分とする第２めっき（金属膜８）が施されている。第１外部リード２６は、延出部２６ｄを形成した側面２６ｃに接続面２６ａから先端面２６ｂに向かって溝部２６ｅが形成されている。
この溝部２６ｅは、パッケージ１Ｂの一辺に対応する側面２６ｃにおいて少なくとも１カ所以上（図面では２カ所）が形成されることが好ましい。溝部３６ｅは、側面２６ｃから第１外部リード２６の環内方向に凹んだ曲面となるように形成されている。また、溝部２６ｅは、厚み方向に同一の溝幅で同じ溝深さとなるように、ここでは形成されている。なお、第１外部リード２６は、延出部２６ｄ，２６ｄの間が、溝部２６ｅと同じ役割を果たしている。また、第２外部リード２７は、第１外部リード２６と左右対称な形状として形成されている。
そして、パッケージ１Ｂの製造方法としては、第２配線部２５について、レジストＲｅの形状を溝部２６ｅ，２７ｅを形成するような形状とすることで、側面２６ｃ、２７ｃと共に溝部２６ｅ，２７ｅをエッチングにより形成することが可能となる。なお、パッケージ１Ｃは、他の工程を前記したようにすることで製造することができる。
つぎに、図１１Ｂに示すように、パッケージ１Ｃは、絶縁性基板２と、絶縁性基板２の上面に設けられる第１配線部３と、第１配線部３と第１ビア４ａ，４ａを介して導通して絶縁性基板２の下面に設けられる第２配線部３５と、を備えている。第２配線部３５は、正負一対の電極として第１外部リード３６及び第２外部リード３７を備え、表面に金を主成分とする第２めっき（金属膜８）が設けられている。第１外部リード３６及び第２外部リード３７は、延出部３６ｄ，３７ｄを形成した側面３６ｃ，３７ｃに接続面３６ａ，３７ａから先端面３６ｂ，３７ｂに向かって、溝部３６ｅ，３７ｅが形成されている。この溝部３６ｅ，３７ｅは、傾斜方向が接続面３６ａから先端面３６ｂに向かって広がる、あるいは、接続面３７ａから先端面３７ｂに向かって広がるように構成される以外は、前記した図１１Ａで示すものと同様に構成されている。
パッケージ１Ｃの製造方法としては、第２配線部３５について、レジストＲｅの形状を溝部３６ｅ，３７ｅを形成するような形状とすることで、エッチングにより側面３６ｃ、３７ｃと共に形成することができる。また、前記した図１１Ａで示すものよりは、エッチングの処理時間を長くすることで、側面３６ｃ、３７ｃ及び溝部３６ｅ，３７ｅの傾斜方向を変えることができる。
パッケージ１Ｃの製造方法としては、第２配線部３５について、レジストＲｅの形状を溝部３６ｅ，３７ｅを形成するような形状とすることで、エッチングにより側面３６ｃ、３７ｃと共に形成することができる。また、前記した図１１Ａで示すものよりは、エッチングの処理時間を長くすることで、側面３６ｃ、３７ｃ及び溝部３６ｅ，３７ｅの傾斜方向を変えることができる。
なお、パッケージ１Ｂ，１Ｃは、延出部２６ｄ，２７ｄ，３６ｄ，３７ｄが形成された外周の１辺の側面２６ｃ，２７ｃ，３６ｃ，３７ｃに溝部２６ｅ，２７ｅ，３６ｅ，３７ｅが形成された構成として説明したが、外周及び内周のすべての辺の側面２６ｃ，２７ｃ，３６ｃ，３７ｃに溝部２６ｅ，２７ｅ，３６ｅ，３７ｅを形成する構成としてもよい。また、パッケージ１Ｂ，１Ｃは、溝部２６ｅ，２７ｅ，３６ｅ，３７ｅの溝深さを接続面２６ａ，２７ａ，３６ａ，３７ａから先端面２６ｂ，２７ｂ，３６ｂ，３７ｂに向かって徐々に深くなるように、あるいは、徐々に浅くなるように形成してもよい。さらに、パッケージ１Ｂ，１Ｃは、溝部２６ｅ，２７ｅ，３６ｅ，３ｅの溝幅を接続面２６ａ，２７ａ，３６ａ，３７ａから先端面２６ｂ，２７ｂ，３６ｂ，３７ｂに向かって徐々に小さくなるように、あるいは、徐々に大きくなるように形成してもよい。そして、溝部２６ｅ，２７ｅ，３６ｅ，３７ｅは、曲面として説明したが溝中央で折れ曲がる平面からなる溝形状であってもよい。
また、以上説明したパッケージ１，１Ａ〜１Ｃは、第２配線部５，１５，２５，３５の形状を矩形環状として説明したが、例えば、矩形とすること等、側面６ｃ，７ｃ，１６ｃ，１７ｃ，２６ｃ，２７ｃ，３６ｃ，３７ｃが傾斜してハンダフィレットを形成することができれば、その形状を限定するものではない。
また、パッケージ１，１Ａ〜１Ｃは、延出部６ｄ，７ｄ，１６ｄ，１７ｄ，２６ｄ，２７ｄ，３６ｄ，３７ｄを３カ所以上形成することや、全く設けないようにしてもよい。
さらに、パッケージは、発光素子を設けてから個片化するとして説明したが、発光素子を設ける前に個片化しても構わない。
第３実施形態に係るパッケージ１Ａは、ハンダとの接触面積を広くとることができるためハンダとの接合強度を高めることができる。
また、パッケージ１，１Ａ〜１Ｃは、延出部６ｄ，７ｄ，１６ｄ，１７ｄ，２６ｄ，２７ｄ，３６ｄ，３７ｄを３カ所以上形成することや、全く設けないようにしてもよい。
さらに、パッケージは、発光素子を設けてから個片化するとして説明したが、発光素子を設ける前に個片化しても構わない。
第３実施形態に係るパッケージ１Ａは、ハンダとの接触面積を広くとることができるためハンダとの接合強度を高めることができる。
以下、実施例に係るパッケージ、発光装置について、図１〜図５を用いて説明する。ただし、第１実施形態のところで説明した内容と重複するところは説明を省略することもある。
パッケージ１は、絶縁性基板２と、絶縁性基板２の上面に設けられる第１配線部３と、絶縁性基板２の下面に設けられる第２配線部５と、第１配線部３と第２配線部５とを電気的に接続するビア４と、を備えている。パッケージ１は略矩形形状を成しており、縦４．１ｍｍ、横４．０ｍｍ、高さ１．０ｍｍの外形を成している。パッケージ１は凹部形状を成しており、縦２．５ｍｍ、横２．５ｍｍ、深さ０．３ｍｍの内形を有している。
絶縁性基板２は、銅を主成分とする第１配線部３、第２配線部５を備える。第１配線部３の表面、及び、第２配線部５の表面は、金（金の比率が９９重量％以上）のメッキによる金属膜８が形成されている。絶縁性基板２の材質はアルミナを用いる。ビア４ａ、４ｂは銅を用いている。
パッケージ１は、絶縁性基板２と、絶縁性基板２の上面に設けられる第１配線部３と、絶縁性基板２の下面に設けられる第２配線部５と、第１配線部３と第２配線部５とを電気的に接続するビア４と、を備えている。パッケージ１は略矩形形状を成しており、縦４．１ｍｍ、横４．０ｍｍ、高さ１．０ｍｍの外形を成している。パッケージ１は凹部形状を成しており、縦２．５ｍｍ、横２．５ｍｍ、深さ０．３ｍｍの内形を有している。
絶縁性基板２は、銅を主成分とする第１配線部３、第２配線部５を備える。第１配線部３の表面、及び、第２配線部５の表面は、金（金の比率が９９重量％以上）のメッキによる金属膜８が形成されている。絶縁性基板２の材質はアルミナを用いる。ビア４ａ、４ｂは銅を用いている。
発光素子１０は、凹部形状の底面の第１配線部３の第２リード３ｂ上に配置される。発光素子１０は、４５５ｎｍに発光ピークを持つ青色発光のＬＥＤを用いる。
凹部内に配置された発光素子１０は封止部材により被覆されている。封止部材はシリコーン樹脂である。この封止部材には発光素子１０からの光を波長変換する蛍光体が含有されている。蛍光体は黄色に発光するものであり、例えば、ＹＡＧ蛍光体やシリケート蛍光体である。
第１外部リード６及び第２外部リード７は、絶縁性基板２の底面に対し、約３０度の内角を有している。
このように第１外部リード６の厚み、第２外部リード７の厚みを大きく設けることで、実装基板２０との接合強度を高めることができる。また、ハンダのパッケージ１の側面への這い上がりも防止することができる。また、この発光装置は放熱性を向上することができると共にハンダとの接合強度を高めることができる。
凹部内に配置された発光素子１０は封止部材により被覆されている。封止部材はシリコーン樹脂である。この封止部材には発光素子１０からの光を波長変換する蛍光体が含有されている。蛍光体は黄色に発光するものであり、例えば、ＹＡＧ蛍光体やシリケート蛍光体である。
第１外部リード６及び第２外部リード７は、絶縁性基板２の底面に対し、約３０度の内角を有している。
このように第１外部リード６の厚み、第２外部リード７の厚みを大きく設けることで、実装基板２０との接合強度を高めることができる。また、ハンダのパッケージ１の側面への這い上がりも防止することができる。また、この発光装置は放熱性を向上することができると共にハンダとの接合強度を高めることができる。
実施形態のパッケージ、発光装置は、照明用装置、車載用発光装置などに利用することができる。
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ パッケージ
２ 絶縁性基板
２ａ 基板部
２ｂ 壁面部
３ 第１配線部
３ａ 第１リード
３ｂ 第２リード
４ ビア
５，１５，２５，３５ 第２配線部
６，１６，２６，３６ 第１外部リード
６Ａ，７Ａ，１６Ａ，１７Ａ 接続部
６Ｂ，７Ｂ，１６Ｂ，１７Ａ 先端部
６ａ，１６ａ，２６ａ，３６ａ 接続面
６ｂ，１６ｂ，２６ｂ，３６ｂ 先端面
６ｃ，１６ｃ，２６ｃ，３６ｃ 側面
６ｄ，１６ｄ，２６ｄ，３６ｄ 延出部
２６ｅ，２７ｅ，３６ｅ，３７ｅ 溝部
７，１７，２７，３７ 第２外部リード
７ａ，１７ａ，２７ａ，３７ａ 接続面
７ｂ，１７ｂ，２７ｂ，３７ｂ 先端面
７ｃ，１７ｃ，２７ｃ，３７ｃ 側面
７ｄ，１７ｄ，２７ｄ，３７ｄ 延出部
８ 金属膜
１０ 発光素子
２０ 実装基板
２１ 実装領域
２６ｅ，３６ｅ，２７ｅ，３７ｅ 溝部
Ｃｔ 導電性部材
Ｇｓ セラミックスグリーンシート
Ｈｄ ハンダ
Ｍ、Ｍ１ 発光モジュール
Ｒｅ レジスト
Ｓ、Ｓ１ 発光装置
ｈａ 貫通孔
２ 絶縁性基板
２ａ 基板部
２ｂ 壁面部
３ 第１配線部
３ａ 第１リード
３ｂ 第２リード
４ ビア
５，１５，２５，３５ 第２配線部
６，１６，２６，３６ 第１外部リード
６Ａ，７Ａ，１６Ａ，１７Ａ 接続部
６Ｂ，７Ｂ，１６Ｂ，１７Ａ 先端部
６ａ，１６ａ，２６ａ，３６ａ 接続面
６ｂ，１６ｂ，２６ｂ，３６ｂ 先端面
６ｃ，１６ｃ，２６ｃ，３６ｃ 側面
６ｄ，１６ｄ，２６ｄ，３６ｄ 延出部
２６ｅ，２７ｅ，３６ｅ，３７ｅ 溝部
７，１７，２７，３７ 第２外部リード
７ａ，１７ａ，２７ａ，３７ａ 接続面
７ｂ，１７ｂ，２７ｂ，３７ｂ 先端面
７ｃ，１７ｃ，２７ｃ，３７ｃ 側面
７ｄ，１７ｄ，２７ｄ，３７ｄ 延出部
８ 金属膜
１０ 発光素子
２０ 実装基板
２１ 実装領域
２６ｅ，３６ｅ，２７ｅ，３７ｅ 溝部
Ｃｔ 導電性部材
Ｇｓ セラミックスグリーンシート
Ｈｄ ハンダ
Ｍ、Ｍ１ 発光モジュール
Ｒｅ レジスト
Ｓ、Ｓ１ 発光装置
ｈａ 貫通孔
Claims (15)
- 絶縁性基板と、
前記絶縁性基板の上面に設けられる第１配線部と、
前記第１配線部と導通し、前記絶縁性基板の下面に設けられる第２配線部と、を備え、
前記第２配線部は、前記絶縁性基板の下面から下方に１００μｍ以上の厚みを有して略矩形環状に形成される第１外部リード及び第２外部リードを互いに離間して備えると共に、前記第１外部リード及び前記第２外部リードの表面に金を主成分とする金属膜が施され、かつ、前記絶縁性基板の下面に接続する接続面の面積と厚み方向の先端面の面積とが異なるように形成されたパッケージ。 - 絶縁性基板と、
前記絶縁性基板の上面に設けられる第１配線部と、
前記第１配線部と導通し、前記絶縁性基板の下面に設けられる第２配線部と、を備え、
前記第２配線部は、前記絶縁性基板の下面から下方に１００μｍ以上の厚みを有して略矩形環状に形成される第１外部リード及び第２外部リードを互いに離間して備えると共に、前記第１外部リード及び前記第２外部リードの表面に金を主成分とする金属膜が施され、かつ、厚み方向の断面視において前記絶縁性基板の下面に接続する接続部の長さと厚み方向の先端部の長さとが異なるように形成されたパッケージ。 - 前記第１外部リード及び前記第２外部リードは、厚み方向の断面視において、前記接続部から前記先端部に向かって径が小さくなるように形成された請求項２に記載のパッケージ。
- 前記第１外部リード及び前記第２外部リードは、厚み方向の断面視において、前記接続部から前記先端部に向かって径が大きくなるように形成された請求項２に記載のパッケージ。
- 前記第１外部リード及び前記第２外部リードは、前記接続面から前記先端面に向かって面積が小さくなるように形成された請求項１に記載のパッケージ。
- 前記第１外部リード及び前記第２外部リードは、前記絶縁性基板の下面の外縁から内側に前記接続面が配置され、前記接続面から前記先端面に向かって面積が大きくなるように形成された請求項１に記載のパッケージ。
- 前記第１外部リード及び前記第２外部リードは、前記接続面から前記先端面に向かって溝部が形成され、前記溝部は、平面視で外周に設けられる請求項１、請求項５又は請求項６のいずれか一項に記載のパッケージ。
- 前記第１外部リード及び前記第２外部リードは、前記絶縁性基板の底面に対し、２０度〜７０度、若しくは、１１０度〜１６０度の内角を有している請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のパッケージ。
- 前記第２配線部は、銅を主成分とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のパッケージ。
- 前記絶縁性基板は、セラミックスからなる請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のパッケージ。
- 前記第１配線部と前記第２配線部とは、前記絶縁性基板を厚さ方向に貫通するビアを介して電気的に接続される請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のパッケージ。
- 請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のパッケージと、前記絶縁性基板の第１配線部に電気的に接続される発光素子と、を備える発光装置。
- 請求項１２に記載の発光装置と、前記第２配線部を介して前記発光装置を実装する実装基板と、を備える発光モジュール。
- 前記実装基板と前記発光装置とがハンダにより前記第２配線部を介して実装され、
前記ハンダは、前記第２配線部の側面から先端面に亘って設けられる請求項１３の発光モジュール。 - 絶縁性基板の下面に銅を主成分とする第１めっきを１００μｍ以上の厚さで施す工程と、
前記第１めっきの下面の所定領域にレジストを塗布してエッチングを行うことで第１外部リード及び第２外部リードを略矩形環状に離間して形成する工程と、
前記エッチングにより形成された前記第１外部リード及び前記第２外部リードの表面に金を主成分とする第２めっきを施す工程と、を行い、
前記エッチングする工程では、前記絶縁性基板に接続する前記第１外部リード及び前記第２外部リードの接続面と、厚み方向の前記第１外部リード及び前記第２外部リードの先端面と、の面積が異なるようにエッチングを行うパッケージの製造方法。
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