KR20120052370A - 발광 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

패키지와 캡의 접합에 도전성의 접착제를 이용한 발광 장치에 있어서, 안정적으로 비기밀의 발광 장치를 제조하여, 수율을 향상시킨다. 오목부 내에 발광 소자(2)가 실장된 패키지(1)에, 프레임부(4)를 구비한 캡(3)을 상기 오목부의 개구부를 피복하도록 접착하는 접착 공정을 갖고, 상기 접착 공정에 있어서, 상기 패키지(1) 또는 상기 프레임부(4)에, 상기 프레임부(4)에 대한 습윤성이 상기 패키지(1)에 대한 습윤성보다도 큰 금속 접착제(31)를 부분적으로 형성하고, 상기 금속 접착제(31)를, 상기 프레임부(4)를 따라 연신시켜 접합시킴으로써, 상기 금속 접착제(31)가 접합된 접합부(30)에 공극을 형성하고, 상기 패키지(1)와 상기 프레임부(4)를 접착하는 발광 장치의 제조 방법.

Description

발광 장치 및 그 제조 방법 {LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}
본 발명은, 패키지와 캡을 접착한 발광 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
현재, 고휘도, 고출력의 반도체 발광 소자나 소형 또한 고감도의 발광 장치가 개발되어 다양한 분야에서 이용되고 있다. 이러한 발광 장치는, 저소비 전력, 소형, 및 경량 등의 특징을 살려, 예를 들면, 광 프린터 헤드의 광원, 액정 백라이트 광원, 각종 미터의 광원이나 각종 판독 센서 등에 이용되고 있다.
이러한 발광 장치의 일례로서, 도 6의 (a)에 도시하는 패키지(41)의 일표면에 형성된 오목부의 저면에 발광 소자(42)가 실장된 발광 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 패키지(41)의 표면에는, 오목부의 개구를 폐색하는 상태에서, 형광체를 투광성의 수지에 분산시킨 판 형상의 광색 변환 부재(43)가 접착제 등으로 고정되어 있다. 접착제로서는 통상적으로, 투광성의 수지가 이용된다.
패키지의 오목부 개구를 폐색하는 투광성 부재를 설치한 발광 장치의 다른 예로서, 도 6의 (b)에 도시하는 발광 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조). 도 6의 (b)에 도시하는 발광 장치는, 오목부를 갖는 패키지(44)를 이용하고, 오목부의 저면에 반도체 발광 소자(45)를 다이 본드함과 동시에, 반도체 발광 소자(45)의 전극과 패키지(44)에 설치된 도전성 부재(46)를, 도전성 와이어(47)를 이용해서 전기적으로 접속한다. 이러한 패키지(44)의 오목부의 개구측에, 투광성 부재(48)가 끼워 넣어진 금속 캡(49)이 접착되어, 기밀 밀봉되어 있다. 접착 방법으로서는, 예를 들면 용접이 이용되고, 세라믹의 패키지(44) 표면에 형성한 도금(50)과 금속 캡(49)을 용접해서 접합한다. 또한, 금속 패키지와 리드의 금속부를 용접해서 기밀 밀봉하는 패키지도 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 3 참조).
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제2003-46133 특허 문헌 2: 일본 특허 공개 제2007-305703 특허 문헌 3: WO2002/89219
그러나, 종래의 발광 장치와 같이, 패키지의 개구를 피복하는 캡과의 접합부 아래에 패키지의 전극이 설치된 면이 존재하면, 접합에 이용한 접합 부재가 패키지의 벽면을 타고 전극에 도달하는 경우가 있다. 이때, 접합 부재가 수지와 같이 절연성이 있는 것이라면 발광 장치의 구동에는 문제는 없지만, 도전성의 부재를 이용해서 접착하는 경우에는, 패키지의 정부(正負)의 전극이 접착제에 의해 전기적으로 접속되어 단락이 발생할 우려가 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 발광 장치의 제조 방법은, 오목부 내에 발광 소자가 실장된 패키지에, 프레임부를 구비한 캡을 상기 오목부의 개구부를 피복하도록 접착하는 접착 공정을 갖고, 상기 접착 공정에 있어서, 상기 패키지 또는 상기 프레임부에, 상기 프레임부에 대한 습윤성이 상기 패키지에 대한 습윤성보다도 큰 금속 접착제를 부분적으로 형성하고, 상기 금속 접착제를, 상기 프레임부를 따라 연신시켜서 접합시킴으로써, 상기 금속 접착제가 접합된 접합부에 공극을 형성하여, 상기 패키지와 상기 프레임부를 접착시킨다.
상기의 발광 장치에는 이하의 구성을 조합할 수 있다.
상기 프레임부는, 상기 패키지와의 접착부로부터 상기 패키지의 오목부의 내측까지 연장하고 있고, 상기 패키지는, 그 오목부 내에, 상기 발광 소자가 접속된 전극을 갖고, 상기 캡이 접착된 접착부와 상기 전극 사이에 단차가 형성되어 있다.
상기 프레임부는, 그 상면에서 보아 형상이 사각형이며, 상기 접착 공정에 있어서, 상기 금속 접착제를 상기 프레임부의 대향하는 2변에 형성하고, 상기 금속 접착제를 상기 주연부의 대향 변으로부터 해당 대향 변과 인접하는 변으로 연신시켜 접착한다.
상기 프레임부는 금속 부재이다.
상기 발광 소자는, 자외선을 발광하는 발광 소자이다.
상기 프레임부는, 상기 단차를 따라 돌출된 형상이다.
상기 프레임부는, 상기 단차 위에 상기 오목부측의 면을 갖는다.
또한, 발광 장치의 제조 방법은, 오목부 내에 발광 소자가 실장된 패키지에, 상기 오목부의 개구부를 피복하는 캡을 접착하는 접착 공정을 갖고, 상기 캡은, 그 주변부에, 상기 패키지와 접착되어, 상기 패키지와의 접착부로부터 상기 패키지의 오목부의 내측까지 연장하는 프레임부를 구비하고, 상기 패키지는, 그 오목부 내에, 상기 발광 소자가 접속된 전극을 갖고, 상기 캡이 접착된 접착부와 상기 전극 사이에 단차가 형성되어 있고, 상기 접착 공정에 있어서, 상기 패키지 또는 상기 프레임부에, 상기 프레임부에 대한 습윤성이 상기 패키지에 대한 습윤성보다도 큰 금속 접착제를 부분적으로 형성하고, 상기 금속 접착제를, 상기 프레임부를 따라 연신시켜 상기 패키지와 상기 프레임부를 접착시킨다.
상기의 발광 장치의 제조 방법에는 이하의 구성을 조합할 수 있다.
상기 접착 공정에 있어서, 상기 금속 접착제를 연신시켜서 접합시키고, 상기 금속 접착제가 접합된 접합부에 공극을 갖는다.
상기 프레임부는, 그 상면에서 보아 형상이 사각형이며, 상기 접착 공정에 있어서, 상기 금속 접착제를 상기 프레임부의 대향하는 2변에 형성하고, 상기 금속 접착제를 상기 주연부의 대향 변으로부터 해당 대향 변과 인접하는 변으로 연신시켜 접착한다.
상기 프레임부는 금속 부재이다.
또한, 발광 장치는, 오목부를 갖는 패키지와, 상기 오목부 내에 실장된 발광 소자와, 상기 오목부의 개구부를 피복해서 접착된 캡을 구비하고, 상기 캡은, 그 주변부에, 상기 패키지와 접착되어, 상기 패키지와의 접착부로부터 상기 패키지의 오목부의 내측까지 연장하는 프레임부를 구비하고, 상기 프레임부와 상기 패키지는, 상기 프레임부에 대한 습윤성이 상기 패키지에 대한 습윤성보다도 큰 금속 접착제를 개재해서 접착되고 있고, 상기 패키지는, 그 오목부 내에, 상기 발광 소자가 전기적으로 접속된 전극을 갖고, 상기 캡이 접착된 접착부와 상기 전극 사이에 단차를 갖는다.
상기의 발광 장치에는 이하의 구성을 조합할 수 있다.
상기 프레임부는, 상기 단차를 따라 돌출된 형상이다.
상기 프레임부는, 상기 단차 위에 상기 오목부측의 면을 갖는다.
상기 프레임부는 금속 부재이다.
상기 발광 소자는, 자외선을 발광하는 발광 소자이다.
본 발명의 발광 장치의 제조 방법에 따르면, 패키지와 캡의 접합에 도전성의 접착제를 이용한 발광 장치에 있어서, 안정적으로 비기밀의 발광 장치를 제조할 수가 있어, 수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 발광 장치에 따르면, 캡의 프레임부를 패키지의 오목부 내에 연신시키고, 프레임부에 대한 습윤성이 큰 금속 접착제를 이용함으로써, 금속 접착제를 패키지 오목부 내 방향으로 도입함과 동시에, 오목부 내의 단차에 의해, 금속 접착제를 패키지의 전극 앞에서 멈출 수 있다. 따라서, 단락을 방지할 수 있다. 또한, 금속 접착제를 패키지의 오목부 내에 도입하므로, 금속 접착제의 패키지 밖으로의 누출을 억제할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 실시 형태의 발광 장치를 나타내는 단면 모식도이다.
도 1b는 도 1a의 일부를 확대한 모식적인 확대도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태의 발광 장치를 나타내는 정면 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태의 발광 장치의 제조 방법을 설명하는 정면 모식도이다.
도 4a는 본 발명의 실시 형태의 발광 장치의 제조 방법을 설명하는 정면 모식도이다.
도 4b는 도 4a에 있어서의 접합부(30b)를 도면 중의 오른쪽 방향에서 본 모식적인 확대도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태의 다른 발광 장치를 나타내는 단면 모식도이다.
도 6은 종래의 발광 장치를 나타내는 단면 모식도이다.
<발광 장치>
도 1a에, 본 발명의 실시 형태에 따른 발광 장치를 나타낸다. 발광 장치는, 패키지(1)과, 패키지(1)의 오목부 내에 실장된 발광 소자(2)와, 패키지의 오목부의 개구를 폐색하는 캡(3)을 갖는다. 패키지(1)의 내부에는, 발광 소자(2)를 재치 가능한 오목부가 형성되어 있고, 발광 소자(2)는, 오목부 저면에 접합 부재를 이용해서 각각 고정되어 있다. 발광 소자의 전극과 패키지(1)에 설치된 전극[(8a), (8b)]은, 도전성 와이어(9)를 이용해서 전기적으로 접속되어 있다.
패키지(1)의 오목부의 상부는, 프레임부(4)와 투광성 부재(5)를 갖는 캡(3)에 의해 폐색되어 있고, 도 1b에 도시하는 바와 같이, 프레임부(4)와 패키지(1)는 금속 접착제(31)를 개재해서 접착되어 있다. 또한, 도 1b는 도 1a의 일부를 확대한 모식적인 확대도이다. 금속 접착제(31)는, 프레임부(4)에 대한 습윤성이 패키지(1)에 대한 습윤성보다도 커서, 도 1b에 도시하는 바와 같이, 금속 접착제(31)는 프레임부(4)를 따라 넓어지는 경향이 있다. 프레임부(4)는 프레임부(4)와 패키지(1)의 접착부로부터 패키지(1)의 오목부 내까지 연장하는 형상이며, 패키지(1)의 오목부 내에는, 접착부와 패키지(1)의 전극(8a) 사이에 단차(6)가 형성되어 있다. 이에 의해, 오목부 내에 도입한 금속 접착제(31)가 전극(8a)에 도달하는 것을 방지할 수 있어, 발광 장치의 단락을 억제할 수 있다. 이 경우의 단차는, 1단이어도 되고, 2단 이상이어도 된다. 또한, 여분의 접착제를 단차에 저류할 수 있으므로, 여유 있는 양의 접착제를 사용할 수 있어, 패키지와 캡이 강고하게 접착된 발광 장치를 제조 수율 좋게 얻을 수 있다.
캡(3)의 프레임부(4)는, 도 1a에 도시하는 바와 같이 단차(6)를 따라 돌출된 형상인 것이 바람직하다. 이러한 형상으로 함으로써, 금속 접착제(31)를 효율적으로 단차(6)에 도입할 수 있다. 또한, 프레임부(4)와 오목부의 측벽(7)의 간격을 조정함으로써, 접착부로부터 오목부 내로의 경로를 좁게해서, 금속 접착제(31)를 효율적으로 오목부 내로 도입할 수 있다. 프레임부(4)과 오목부의 측벽(7)이 금속 접착제(31)에 의해 접착되어 있어도 되어, 이러한 구성으로 함으로써 캡(3)과 패키지(1)의 접착 면적을 증대시킬 수 있어, 밀착력을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 단차(6)는, 도 1a에 도시하는 바와 같이, 접착부로부터 연속하는 오목부의 측벽(7)보다도 오목부의 중심측으로 돌출된 것을 가리킨다.
단차(6)의 상면은, 바람직하게는 패키지(1)의 이면과 대략 평행하든가, 그것보다도 오목부의 측벽(7)측으로 경사진 면으로 함으로써, 금속 접착제(31)의 유출을 억제할 수 있다. 도 1a에 도시하는 발광 장치와 같이 캡(3)의 오목부측의 면이 대략 평탄한 면인 경우에는, 이 면과 대략 평행한 면을 단차(6)의 상면으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 캡(3)이 접하는 정도로 단차(6)의 상면을 높은 위치에 설치하면, 캡(3)이나 패키지(1)의 두께 등에 어긋남이 방생하면 캡(3)을 끼워 맞춤할 수 없게 되는 경우가 있기 때문에, 제조 수율을 향상시키기 위해서는 단차(6)의 상면과 캡(3)은 이격되어 있는 것이 바람직하다. 동일한 이유로, 캡(3)이 오목부 내로 돌출된 형상인 경우에는, 캡(3)의 돌출부의 외경을 오목부의 측벽(7)의 내경보다도 작게 하는 것이 바람직하다.
또한, 프레임부(4)는, 단차(6)를 따라 굴곡시켜고, 오목부의 측벽(7)을 따른 면을 단차(6) 위에 배치하는 것이 바람직하다. 캡(3)의 돌출부를 따라 프레임부(4)가 설치되어 있는 경우에는, 프레임부(4)의 오목부측의 면을 단차(6)보다도 위에 설치하는 것이 바람직하다. 이들의 구성에 의해, 습윤성이 큰 프레임부(4)에 의해 오목부 내에 도입된 금속 접착제(31)를 단차(6)에 의해 용이하게 멈출 수 있다. 또한, 프레임부(4)는 캡(3)의 단차(6)의 상면을 따른 면까지 연장시키지 않고, 프레임부(4)의 종단을 상기의 각부(角部) 또는 오목부의 측벽(7)을 따른 면에 배치할 수도 있다. 투광성 부재(5)를 유지하기 위해서는, 프레임부(4)를 단차(6)의 상면을 따른 면까지 연장시킨 형상으로 하는 것이 바람직하다.
본 실시 형태의 발광 장치의 정면 모식도의 일례를, 도 2에 나타낸다. 도 2에 나타내는 발광 장치는, 패키지(1)의 오목부의 저면에 4개의 발광 소자(3)가 실장되어 있고, 각 소자가 접속된 패키지(1)의 전극(8b)은 서로 분리되어 있다. 또한, 도 2에서는 설명을 위하여 투광성 부재(5)를 생략하고 있다. 여기에서 나타내는 발광 소자(3)는 대향 전극 구조의 소자이며, 상면이 n 전극, 하면이 p 전극이다. 발광 소자(3)의 p 전극은 오목부의 저면에 설치된 전극(8b)에 도전성 접착제를 개재해서 전기적으로 접속되어 있고, 발광 소자(3)의 n 전극은, 도 1a에 도시하는 바와 같이, 오목부 저면의 일단 위에 설치된 전극(8a)에 도전성 와이어(9)를 개재해서 전기적으로 접속되어 있다. 패키지(1)의 전극[(8a), (8b)]은, 도시하지 않지만, 패키지 내부 또는 외벽을 경유해서 패키지의 이면에 설치된 이면 전극과 연결되고 있고, 이면 전극은 회로 기판과 전기적으로 접속시키도록, 땜납 등을 이용해서 고정된다. 본 실시 형태에서는, 4개의 발광 소자는 직렬로 접속되어 있다. 또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 전극[(8a), (8b)]에 보호 소자(10)를 설치해도 된다.
<발광 장치의 제조 방법>
본 발명의 발광 장치의 제조 방법은, 패키지(1)와 프레임부(4)를 금속 접착제(31)에 의해 접착하는 공정을 포함한다.
프레임부(4)와 패키지(1)를 접착하는 금속 접착제(31)의 재료의 일례로서는, AuSn 합금, 고융점 땜납, Ag 납을 들 수 있다. 접착 시의 온도를 고려하면, 비교적 저온에서 용융해서 접착할 수 있는 AuSn 합금을 이용하는 것이 바람직하다. 금속 접착제(31)는, 예를 들면, 페이스트 형상의 것이나, 미리 프레임부(4)에 형성된 고체 형상의 것을 이용할 수 있다. 투광성 부재(5)로서는 투광성 글래스를 들 수 있다.
접착 방법으로서는, 금속 접착제(31)를 부분적으로 설치해서 프레임부(4)를 따라 연신시킴으로써 접착하는 방법을 채용할 수 있다. 이렇게 금속 접착제(31)를 프레임부(4)를 따라 연신시켜 접착하는 방법을 이용하면, 금속 접착제(31)가 프레임부(4)의 외측이나 오목부 내측으로 흐르기 쉽지만, 본 실시 형태의 단차(6)를 갖는 패키지(1)로 함으로써, 패키지(1)의 전극(8a) 앞에서 금속 접착제(31)를 멈추게할 수 있다.
프레임부(4)와 패키지(1)를 접착하는 방법의 일례를, 도 3을 이용하여 설명한다. 도 3은, 본 실시 형태의 발광 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 정면 모식도이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 금속 접착제로서, 접착용의 금속 부재(20)를 형성한다. 또한, 접착용의 금속 부재(20)는 프레임부(4)와 패키지(1) 사이에 형성되는 부재이기 때문에 상면으로부터는 확인할 수 없지만, 도 3에서는 설명을 위하여 접착용의 금속 부재(20)의 형성 위치를 모식적으로 나타내고 있다. 접착용의 금속 부재(20)는 바람직하게는 습윤성이 큰 프레임부(4)에 형성된다. 이렇게 형성된 접착용의 금속 부재(20)를 열에 의해 용융시킴으로써, 금속 접착제로서 프레임부(4)를 따라 연신시킬 수 있어, 프레임부(4)와 패키지(1)를 접착할 수 있다. 금속 접착제가 연신되기 쉽도록 프레임부(4)에 하중을 가해도 된다. 이 경우의 하중은, 프레임부의 일단으로부터 타단에 가해도 되지만, 프레임부에 대하여 균등하게 가하는 것이 바람직하다. 접착용의 금속 부재(20)는, 프레임부(4)의 대향하는 위치에 형성하는 것이 바람직하고, 도 3에 도시하는 바와 같이 프레임부(4)의 평면 형상이 사각형인 경우에는, 대향하는 2변에 형성하는 것이 바람직하다. 특히, 인접하는 변과의 각부에까지 형성함으로써, 인접 변으로 연신시키기 쉬운 형상으로 할 수 있다. 금속 접착제를 균등하게 연신시키기 위해서는, 프레임부(4)의 평면 형상을 정사각형으로 하는 것이 바람직하다.
접착후의 금속 접착제(31)는, 프레임부(4)에 부분적으로 설치되어 있는 것이 바람직하고, 즉, 금속 접착제(31)와 금속 접착제(31) 사이에 통기공이 되는 공극을 갖는 발광 장치로 하는 것이 바람직하다. 이것은, 기밀하게 하기 위해서 프레임부(4)의 전체 둘레에 금속 접착제(31)를 형성해서 접착하려고 하면, 패키지(1) 표면의 요철에 기인해서 충분히 접착되지 않아 기밀하지 않게 되어 버리는 경우가 있어, 제조 수율이 악화되기 때문이다. 금속 접착제(31)를 부분적으로 형성함으로써, 안정적으로 비기밀의 발광 장치를 제조할 수 있어, 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 용융시켜서 접착시킨 금속 접착제(31)의 막 두께는 수㎛ 내지 수십㎛ 정도로 할 수 있기 때문에, 이물질이 침입하기 어려운 공극을 형성할 수 있다. 또한, 자외선을 발광하는 발광 소자를 이용한 발광 장치에서는, 자외선의 영향에 의해 패키지 오목부 내의 기체(氣體) 등이 변질이나 분해되는 경우가 있는데, 이러한 공극을 형성함으로써 기체 등을 발광 장치 외부로 내보낼 수 있어, 신뢰성이 높은 발광 장치로 할 수 있다.
도 4a에 도시하는 바와 같이, 공극은, 금속 접착제(31)의 단부와 단부를 접합시킨 접합부[(30a), (30b)]에 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도 3에 나타내는 금속 부재(20)를 용융시킴으로써, 프레임부(4)와 패키지(1)가 접착되어, 도 4a에 도시하는 금속 접착제(31)가 형성된다. 도 4a는, 본 실시 형태의 발광 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 정면 모식도이다. 또한, 금속 접착제(31)는 프레임부(4)와 패키지(1) 사이에 형성되는 부재이기 때문에 상면으로부터는 확인할 수 없지만, 도 4a에서는 설명을 위하여 금속 접착제(31)의 형성 위치를 모식적으로 나타내고 있다. 도 4a에 도시하는 바와 같이 공극을 접합부[(30a), (30b)]에 형성함으로써, 프레임부(4)의 거의 전체 둘레에 금속 접착제(31)가 형성되므로, 패키지(1)와 캡(3)이 강고하게 접착된 발광 장치로 할 수 있고, 또한, 공극의 폭을 수㎛ 내지 수십㎛ 정도로 할 수 있으므로 이물질의 침입을 더욱 억제할 수 있다. 금속 부재는, 금속 재료로 구성하는 것이 바람직하고, 이것에 의해, 금속과 플럭스를 혼합한 접착제보다도 연신하기 어려운 접착제로 할 수 있기 때문에, 공극을 형성하기 쉽다. 또한, 금속 부재를 용융시켜 연신시킬 때에, 그 표면이 대기에 노출되어 상대적으로 온도가 저하함으로써, 금속 부재끼리가 접촉해도 완전하게는 융착되지 않아 도 4b에 도시하는 바와 같이, 금속 부재(20)끼리를 접합시켜도, 접착 후에 접합부[(30a), (30b)]에 공극(32)을 존재시킬 수 있다. 또한, 도 4b는, 도 4a에 있어서의 접합부(30b)를 도면 중의 오른쪽 방향으로부터 관찰한 모식적인 확대도이다.
이러한 공극은, 금속 접착제가 되는 금속 부재가 프레임부(4)를 따라 연신하는 온도이며 또한 금속 접착제(31)끼리가 접합하지 않는 정도의 온도에서 용융시키고, 프레임부(4)를 따라 연신시켜 접착함으로써 형성할 수 있다. 예를 들면, 금속 접착제(31)가 AuSn 합금인 경우에는 200 내지 330℃ 정도로 하는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 온도 범위이면, 발광 소자(2)를 구성하는 반도체층의 성장 온도보다도 저온이므로, 발광 소자(2)에의 악영향을 억제할 수 있다.
또한, 금속 접착제(31)끼리의 접합부[(30a), (30b)]에 형성되는 공극은, 금속 접착제(31)의 두께 방향(패키지와 프레임부의 금속 접착제(31)를 개재한 거리)에서는, 금속 접착제(31)의 두께보다도 작은 높이로 하는 것이 바람직하다. 또한, 공극은, 예를 들면, 프레임부측 또는 패키지측(바람직하게는 패키지측)에 있어서, 최대폭이 전술한 바와 같은 수㎛ 내지 수십㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다.
이하, 본원의 각 구성에 대해서 설명한다.
(패키지 (1))
패키지(1)는, 금속 접착제(31)의 습윤성이 프레임부(4)보다 작은 재료로부터 선택한다. 예를 들면 세라믹을 채용할 수 있으며, 구체적으로는 AlN, Al2O3 등을 들 수 있다. 세라믹은 자외선에 대한 내성이 우수하고, 발광 소자(2)로서 자외 발광의 소자를 이용할 경우에 바람직하다. 패키지(1)는, 금속 접착제(31)가 형성되는 위치에 Au 등의 금속 도금을 실시하고, 금속 접착제(31)의 연신을 촉진시킬 수도 있다. 이 경우, 금속 접착제(31)의 패키지 밖으로의 누출을 억제하기 위해서, 금속 도금은 캡(3)에 의해 완전하게 피복되는 위치에 형성하는 것이 바람직하다. 패키지(1)의 오목부는, 발광 소자(2)가 재치 가능한 영역을 확보할 수 있으면 된다. 또한, 제너 다이오드 등의 보호 소자(10)를 설치하는 경우에는, 그들의 재치 영역도 확보할 수 있게 한다.
또한, 도 1a에 도시하는 도전성 와이어(9)를 접속하는 전극(8a)을 발광 소자(2)의 실장면보다도 위에 설치한 패키지(1)에 한하지 않고, 도 5에 도시하는 바와 같이, 발광 소자(2)의 실장면과 동일한 면에 전극[(8a), (8b)]을 형성한 패키지(1)로 할 수 있다. 도 5는, 본 실시 형태의 발광 장치의 다른 예를 나타내는 단면 모식도이며, 발광 소자(2)의 한쪽의 주면에 배치된 n 전극과 p 전극에 각각 도전성 와이어(9)가 접속되고, 도전성 와이어(9)의 타단이 패키지의 전극[(8a), (8b)]에 접속되어 있다.
(발광 소자(2))
발광 소자(2)는, 발광 다이오드(LED), 또는 레이저 다이오드(LD)로서 이용하는 것이 가능한 반도체 발광 소자이다. 자외선을 발광하는 발광 소자를 이용할 수도 있다. 자외 발광의 발광 소자를 이용할 경우, 접착제로서 수지 등의 유기물을 함유하는 부재를 이용하면, 자외선에 의해 유기물이 분해되어 발광 소자에 부착되어 버리지만, 본 실시 형태에서는 금속 접착제를 사용하고 있으므로, 이것을 방지할 수 있다.
(캡(3))
캡(3)은, 적어도 프레임부(4)를 갖고, 또한 프레임부(4)에 끼워 넣어진 투광성 부재(5)를 갖는다.
프레임부(4)의 평면 형상은, 사각형, 원형, 타원형을 선택 할 수가 있으며, 바람직하게는 전술한 바와 같이 정사각형으로 한다. 프레임부(4)의 재료로서는, 금속 접착제의 습윤성이 금속 접착제의 패키지(1)에 대한 습윤성보다도 큰 것으로 부터 선택되고, 적어도 표면이 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다. 구체적으로는 코바르를 채용할 수가 있으며, 금속 접착제와의 밀착성을 향상시키기 위해서 표면을 Au 도금해도 된다.
1 : 패키지
2 : 발광 소자
3 : 캡
4 : 프레임부
5 : 투광성 부재
6 : 단차
7 : 오목부의 측벽
8a, 8b : 패키지의 전극
9 : 도전성 와이어
10 : 보호 소자
20 : 접착용의 금속 부재
30a, 30b : 접합부
31 : 금속 접착제
32 : 공극
41 : 패키지
42 : 발광 소자
43 : 광색 변환 부재
44 : 패키지
45 : 반도체 발광 소자
46 : 도전성 부재
47 : 도전성 와이어
48 : 투광성 부재
49 : 금속 캡
50 : 도금

Claims (16)

  1. 오목부 내에 발광 소자가 실장된 패키지에, 프레임부를 구비한 캡을 상기 오목부의 개구부를 피복하도록 접착하는 접착 공정을 갖고,
    상기 접착 공정에 있어서, 상기 패키지 또는 상기 프레임부에, 상기 프레임부에 대한 습윤성이 상기 패키지에 대한 습윤성보다도 큰 금속 접착제를 부분적으로 형성하고, 상기 금속 접착제를, 상기 프레임부를 따라 연신시켜 접합시킴으로써, 상기 금속 접착제가 접합된 접합부에 공극을 형성하고, 상기 패키지와 상기 프레임부를 접착하는 발광 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임부는, 상기 패키지와의 접착부로부터 상기 패키지의 오목부의 내측까지 연장하고 있고,
    상기 패키지는, 그 오목부 내에, 상기 발광 소자가 접속된 전극을 갖고, 상기 캡이 접착된 접착부와 상기 전극 사이에 단차가 형성되어 있는 발광 장치의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 프레임부는, 그 상면에서 보아 형상이 사각형이며,
    상기 접착 공정에 있어서, 상기 금속 접착제를 상기 프레임부의 대향하는 2변에 형성하고, 상기 금속 접착제를 상기 주연부의 대향 변으로부터 해당 대향 변과 인접하는 변으로 연신시켜 접착하는 발광 장치의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프레임부는 금속 부재인 발광 장치의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 소자는, 자외선을 발광하는 발광 소자인 발광 장치의 제조 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 프레임부는, 상기 단차를 따라 돌출된 형상인 발광 장치의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프레임부는, 상기 단차 위에 상기 오목부측의 면을 갖는 발광 장치의 제조 방법.
  8. 오목부 내에 발광 소자가 실장된 패키지에, 상기 오목부의 개구부를 피복하는 캡을 접착하는 접착 공정을 갖고,
    상기 캡은, 그 주변부에, 상기 패키지와 접착되어, 상기 패키지와의 접착부로부터 상기 패키지의 오목부의 내측까지 연장하는 프레임부를 구비하고,
    상기 패키지는, 그 오목부 내에, 상기 발광 소자가 접속된 전극을 갖고, 상기 캡이 접착된 접착부와 상기 전극 사이에 단차가 형성되어 있고,
    상기 접착 공정에 있어서, 상기 패키지 또는 상기 프레임부에, 상기 프레임부에 대한 습윤성이 상기 패키지에 대한 습윤성보다도 큰 금속 접착제를 부분적으로 형성하고, 상기 금속 접착제를, 상기 프레임부를 따라 연신시켜 상기 패키지와 상기 프레임부를 접착하는 발광 장치의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 접착 공정에 있어서, 상기 금속 접착제를 연신시켜 접합시키고, 상기 금속 접착제가 접합된 접합부에 공극을 갖는 발광 장치의 제조 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 프레임부는, 그 상면에서 보아 형상이 사각형이며,
    상기 접착 공정에 있어서, 상기 금속 접착제를 상기 프레임부의 대향하는 2변에 형성하고, 상기 금속 접착제를 상기 주연부의 대향 변으로부터 해당 대향 변과 인접하는 변으로 연신시켜 접착하는 발광 장치의 제조 방법.
  11. 상기 프레임부는 금속 부재인 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 금속 부재인 발광 장치.
  12. 오목부를 갖는 패키지와, 상기 오목부 내에 실장된 발광 소자와, 상기 오목부의 개구부를 피복하여 접착된 캡을 구비하고,
    상기 캡은, 그 주변부에, 상기 패키지와 접착되어, 상기 패키지와의 접착부로부터 상기 패키지의 오목부의 내측까지 연장하는 프레임부를 구비하고,
    상기 프레임부와 상기 패키지는, 상기 프레임부에 대한 습윤성이 상기 패키지에 대한 습윤성보다도 큰 금속 접착제를 개재해서 접착되어 있고,
    상기 패키지는, 그 오목부 내에, 상기 발광 소자가 전기적으로 접속된 전극을 갖고, 상기 캡이 접착된 접착부와 상기 전극 사이에 단차를 갖는 발광 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 프레임부는, 상기 단차를 따라 돌출된 형상인 발광 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 프레임부는, 상기 단차 위에 상기 오목부측의 면을 갖는 발광 장치.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프레임부는 금속 부재인 발광 장치.
  16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 소자는, 자외선을 발광하는 발광 소자인 발광 장치.
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