TWI652867B - Light-emitting element housing member, array member, and light-emitting device - Google Patents

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Abstract

發光元件收納用構件(A1)係具有基體(21)，該基體(21)係由陶瓷所構成，在內部具有將至少1處設為開口部(5)的深底型空間部(7)，空間部(7)的內壁成為發光元件(9)的搭載部(11)。發光元件收納用構件(A1)具有用以搭載發光元件(9)的搭載部(26)，且具備：俯視時的形狀呈矩形狀的底部基材(22)；以及壁構件(23)，其係以在底部基材(22)上，將搭載部(26)包圍成ㄈ字狀，且至少1處設為開口部(27)的方式設置；基體(21)係藉由陶瓷一體地形成。

Description

發光元件收納用構件、陣列構件及發光裝置
本發明係關於發光元件收納用構件、陣列構件及發光裝置。
近年來，作為使用於投影影像之投影機、頭戴式顯示器的光源，係使用半導體雷射(例如，參照專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-28273號公報
本發明的發光元件收納用構件係具有基體，該基體係藉由陶瓷構成，且在內部具有至少將1處設為開口部的深底型空間部，該空間部的內壁係成為發光元件的搭載部。
本發明的發光元件收納用構件係具有基體，且該基體係藉由陶瓷一體地形成，該基體具備：俯視時的形狀呈矩形的底部基材；壁構件，係以在該底部基材上，將用以搭載發光元件的搭載部包圍成ㄈ字狀，且至 少將1處設成開口部之方式設置。
本發明的陣列構件係連結有複數個上述發光元件收納用構件而成。
本發明的發光裝置係在上述發光元件收納用構件的搭載部上具備有發光元件。
A1、A1a至A1d、A2至A14‧‧‧發光元件收納用構件
1、21、101、201‧‧‧基體
3a、3b‧‧‧端面
4‧‧‧側面
5、27、104、204‧‧‧開口部
7、24‧‧‧空間部
7a‧‧‧底部
7b‧‧‧內壁面
9、130、230‧‧‧發光元件
9a、130a、230a‧‧‧發光面
11、26、120、202‧‧‧搭載部
22、102、201a‧‧‧底部基材
23、103、201b‧‧‧壁構件
28‧‧‧蓋體
29‧‧‧架橋構件
50‧‧‧半導體雷射裝置
51‧‧‧半導體雷射
53‧‧‧管座基部
55‧‧‧管座塊
57‧‧‧絕緣構件
61‧‧‧玻璃板
63‧‧‧導線接腳
C1‧‧‧陣列構件
121、121a至121d‧‧‧定位標記
220‧‧‧倒角部
圖1A係表示第1實施形態之發光元件收納用構件的示意圖。
圖1B係表示空間部貫通端面間的構造之示意圖，作為第1實施形態的發光元件收納用構件的變形例。
圖1C係表示基體為截圓錐的形狀的情況之示意圖，作為第1實施形態的發光元件收納用構件的變形例。
圖1D係表示基體的內壁構成傾斜面，開口部側的開口面的面積比位於其裡側之底部的面積還大的情況之示意圖，作為第1實施形態的發光元件收納用構件的變形例。
圖1E係表示藉由開口部附近的階差使開口面比裡側更廣的情況之示意圖，作為第1實施形態的發光元件收納用構件的變形例。
圖2係表示第2實施形態的發光元件收納用構件之示意圖。
圖3A係表示第3實施形態的發光元件收納用構件之立體圖。
圖3B係從開口部側(圖3A所示之箭頭的方向)觀看圖3A時的俯視圖。
圖4A係表示第1實施形態的發光裝置之示意圖。
圖4B係從開口部側(圖4A所示之箭頭的方向)觀看圖4A時的俯視圖。
圖5A係表示第4實施形態的發光元件收納用構件之立體圖。
圖5B係圖5A的Y-Y線之剖面圖。
圖6A係表示第2實施形態的發光裝置之示意圖。
圖6B係從開口部側(圖6A所示之箭頭的方向)觀看圖6A時的俯視圖。
圖7係表示第5實施形態的發光元件收納用構件之立體圖。
圖8A係表示第3實施形態的發光裝置之示意圖。
圖8B係從開口部側(圖8A所示之箭頭的方向)觀看圖8A時的俯視圖。
圖8C係表示具有從底部基材側朝上面側變薄的壁構件之發光元件收納用構件之示意圖，作為第2至第4實施形態的變形例。
圖8D係表示搭載部是由雷射二極體用的第1搭載部、和光二極體用的第2搭載部所構成之發光元件收納用構件的示意圖。
圖8E係表示本實施形態的陣列構件之俯視圖。
圖9係表示第1、2實施形態的發光元件收納用構件的製造方法之剖面示意圖。
圖10A係表示第3實施形態的發光元件收納用構件的製造方法之示意圖(1)。
圖10B係表示第3實施形態的發光元件收納用構件的製造方法之示意圖(2)。
圖10C係表示第3實施形態的發光元件收納用構件的製造方法之示意圖(3)。
圖10D係表示第3實施形態的發光元件收納用構件的製造方法之示意圖(4)。
圖11A係表示第4實施形態的發光元件收納用構件的製造方法之示意圖(1)。
圖11B係表示第4實施形態的發光元件收納用構件的製造方法之示意圖(2)。
圖11C係表示第4實施形態的發光元件收納用構件的製造方法之示意圖(3)。
圖11D係表示第4實施形態的發光元件收納用構件的製造方法之示意圖(4)。
圖12係表示第6實施形態的發光元件收納用構件的立體圖。
圖13A係表示關於設置於第6實施形態的基體之定位標記的配置之實施例1之俯視圖。
圖13B係表示關於設置於第6實施形態的基體之定位標記的配置的實施例2之俯視圖。
圖13C係表示關於設置於第6實施形態的基體之定位標記的配置的實施例3之俯視圖。
圖13D係表示關於設置於第6實施形態的基體之定位標記的配置的實施例4之俯視圖。
圖13E係表示關於設置於第6實施形態的基體之定位 標記的配置的實施例5之俯視圖。
圖13F係表示關於設置於第6實施形態的基體之定位標記的配置的實施例6之俯視圖。
圖13G係表示關於設置於第6實施形態的基體之定位標記的配置的實施例7之俯視圖。
圖13H係表示關於設置於第6實施形態的基體之定位標記的配置的實施例8之俯視圖。
圖14係表示第6實施形態的發光元件收納用構件之一製造步驟的俯視圖。
圖15係表示第6實施形態之發光元件收納用構件的另一製造步驟之俯視圖。
圖16係表示第6實施形態之發光元件收納用構件的另一製造步驟之俯視圖。
圖17係表示第6實施形態之發光元件收納用構件的另一製造步驟之俯視圖。
圖18A係表示第7實施形態之發光元件收納用構件的立體圖。
圖18B係表示第7實施形態之發光元件收納用構件的放大剖面圖。
圖19A係第7實施形態的變形例1之發光元件收納用構件的放大剖面圖。
圖19B係第7實施形態的變形例2之發光元件收納用構件的放大剖面圖。
圖19C係第7實施形態的變形例3之發光元件收納用構件的放大剖面圖。
圖19D係第7實施形態的變形例4之發光元件收納用構件的放大剖面圖。
圖19E係第7實施形態的變形例5之發光元件收納用構件的放大剖面圖。
圖19F係第7實施形態的變形例6之發光元件收納用構件的放大剖面圖。
圖19G係第7實施形態的變形例7之發光元件收納用構件的立體圖。
圖20係表示第7實施形態的發光元件收納用構件的另一製造步驟之俯視圖。
圖21A係使用於第4實施形態的發光元件收納用基板的製造之圖案片(1)的平面示意圖。
圖21B係使用於第4實施形態的發光元件收納用基板的製造之圖案片(2)的平面示意圖。
圖21C係使用於第4實施形態的發光元件收納用基板的製造之圖案片(3)的平面示意圖。
圖21D係使用於第4實施形態的發光元件收納用基板的製造之圖案片(4)的平面示意圖。
圖21E係使用於第4實施形態的發光元件收納用基板的製造之圖案片(5)的平面示意圖。
圖21F係由使用於第4實施形態的發光元件收納用基板的製造之複數個圖案片所形成之積層體的平面示意圖。
圖22係表示第6實施形態及第7實施形態的發光元件收納用構件中之發光元件的定位精度之評價裝置之概念圖。
圖23係表示習知的發光元件收納用構件中之發光元件的定位方法之俯視圖。
圖24A係表示習知的半導體雷射裝置的例子之示意圖。
圖24B係圖24A之A-A線剖面圖。
[實施發明之形態]
圖24A係表示習知之半導體雷射裝置的例子之示意圖，圖24B係沿圖24A之A-A線的剖面圖。圖24A及圖24B所示的半導體雷射裝置50，一般稱為罐型封裝型(Can Package Type)(TO-CAN)。在圖24A及圖24B中，符號50為半導體雷射裝置，符號51表示半導體雷射，符號53表示管座基部(stem base)，符號55表示管座塊(stem block)，符號55a表示管座塊的側面，符號57表示絕緣構件，符號59表示蓋(cap)，符號61表示玻璃板(窗)，符號63表示導線接腳(lead pin)。
由於在半導體雷射裝置50中，當半導體雷射51驅動時會成為高溫，所以裝置全體必須為提高放熱性之構造。因此，在罐型封裝型中，如圖24A及圖24B所示，係採用在金屬製的管座基部53上，設置亦為金屬製的管座塊55，在管座塊55中貼附由熱傳導率高的陶瓷構件所構成的絕緣構件57之構造。
不過，在圖24A及圖24B所示之半導體雷射裝置50的情況，由於係為使半導體雷射51配置於管座塊55的一方側的側面55a之構造，所以若想要使半導體雷射51 的位置配置於管座基部53的中央時，接著有半導體雷射51之管座塊55的側面55a側必須設置空間65，會變成不必要之大尺寸構造。
因此，本發明之目的在提供可達成高放熱性且小型化之發光元件收納用構件、陣列構件及發光裝置。
<第1實施形態及第2實施形態>
以下例示的發光元件收納用構件係與將以半導體雷射(亦稱為雷射二極體。)為例之發光元件接著於一方的面之平板型的形狀不同，係包括將發光元件配置於內部所設的空間之類型。因此，以下所示的構造為代表例，本發明未限定於此等構造。亦即，圖1A係顯示外形為圓柱型的形狀者作為第1實施形態的發光元件收納用構件A1，惟其外形僅為將圓柱型設為基本的形狀，表面的形狀亦可為根據適用之半導體雷射裝置的規格，在容許特性降低的範圍內使外形變化之形狀。例如，如圖2顯示之第2實施形態的發光元件收納用構件A2所示，外形為長方體狀、或組合複數個具有任意面積的面而成的多面體狀亦可。圖1A中，係以容易理解搭載有發光元件9的狀態之方式，顯示搭載有發光元件9的狀態。圖1A所示之發光元件9中，符號9a為發光面。
圖1A所示之第1實施形態的發光元件收納用構件A1的基體1係由陶瓷所形成。亦即，該基體1係由陶瓷粒子的燒結體所構成。又，此基體1係於內部具有至少將1處設為開口部5的深底型空間部7，且其空間部7的內壁會成為發光元件9的搭載部。
詳言之，此基體1的外形係形成具有兩個對向的端面3a、3b、和垂直於端面3a、3b的側面4之形狀。又，在此基體1，於其中一端面3a設有開口部5，此開口部5係與設置於基體1內部的空間部7相通。於此情況，空間部7係形成深底型的形狀。在此，深底型係指：將開口部5的最長徑L1與至空間部7的最深部的距離L2作對比時，具有L2>L1的關係。L2>L1的關係在圖2所示的發光元件收納用構件A2中也同樣適用。
換言之，基體1係具有將兩個端面3a、3b中的一個端面3a設為開口部5之空間部7。空間部7係在從設有開口部5之一側的端面3a朝向另一側的端面3b的方向延伸。於此情況，空間部7係成為具有停止於基體1內部的底部7a之構造，但如圖1B所示之發光元件收納用構件A1a的構造所示，空間部7亦可為貫通端面3a、3b間的構造。在空間部7為貫通端面3a、3b間的構造之情況，可使從發光元件9發出的光朝端面3a及端面3b兩方向放射。在此，空間部7之平行於側面4之內壁面7b的一部分會成為發光元件9的設置面11(以下，有時將設置面成為搭載部11。)。空間部7貫通端面3a、3b間的構造在圖2所示的發光元件收納用構件A2中也同樣適用。
此外，圖1A中雖未顯示，但在空間部7內之發光元件9的設置面11(搭載部11)，形成用以供給電力至發光元件9的導體。此導體係例如從搭載部11經由基體1的內部，被導出至基體1的側面4或端面3b。
就基體1而言，可適用各種陶瓷，但從熱傳導 率高且熱膨脹率接近發光元件9(例如半導體雷射)這點來看，氮化鋁較為適合。就導體而言，在基體1是採用氮化鋁的情況下，由可同時燒成這點來考量，係適用鎢(W)、鉬(Mo)及此等的合金或於此將銅等複合化而成的金屬材料中之一者。
根據第1實施形態的發光元件收納用構件A1，當在構成該發光元件收納用構件A1之基體1的中央配置有發光元件9的情況下，不需要如圖24A及圖24B所示習知的半導體雷射裝置50那樣在接著有半導體雷射51之管座塊55的側面55a側設置不必要的空間65。藉此，可謀求半導體雷射裝置的小型化。
又，在第1實施形態的發光元件收納用構件A1的情況，發光元件9除了發光面9a側外，係處於接近基體1而被包圍的狀態，所以可提高從除了發光元件9的發光面9a以外之其他面放出的熱。因此，從與端面3a(或端面3b)垂直的方向觀看時，空間部7係以設於端面3a(3b)的中央部C(圖1A中，以虛線顯示之圓柱B的範圍)較佳。若為空間部7設於端面3a(3b)的中央部C之構造，則朝向空間部7至基體1的側面4之任一方向的距離皆均等，放熱的平衡變好，因發光元件9的場所而產生的溫度差變小，可進行穩定的發光。又，可達成基體1的長壽化。
於此情況，基體1從提高放熱性這點來看，其側面4亦可形成凹凸的形狀。
又，設置於此基體1內的空間部7較佳為，發光元件9除了其發光面9a外，係以一部分與基體1的內壁 面7b相接之程度的尺寸，或者比此稍微大而接近內壁面7b之尺寸。在此，使發光元件9接近基體1的內壁面7b時，亦可採用兼作為接合材的填充材來進行固定之方法。於此情況，以接合材的厚度而言，基於使熱傳導性大幅降低的理由來考量，較佳為50μm以下。
圖2所示的發光元件收納用構件A2亦同樣，基體1A2係由陶瓷形成，且藉由陶瓷粒子的燒結體所構成。又，基體1A2的外形係形成大致六面體的形狀，於此情況亦同樣，具有兩個對向的端面3aA2、3bA2、和垂直於端面3aA2、3bA2的側面4A2之形狀。又，於此基體1A2中，於其一方的端面3aA2設有開口部5A2，此開口部5A2係與設置於基體1A2的內部之空間部7A2相通。在基體1A2中亦同樣，空間部7A2係在從設有開口部5A2之一側的端面3aA2朝向另一側的端面3bA2的方向延伸。空間部7A2係成為具有停止於基體1A2的內部之底7aA2之構造，但空間部7A2亦可為貫通端面3aA2、3bA2間之構造。在此發光元件收納用構件A2中亦同樣，可獲得與上述之發光元件收納用構件A1同樣的效果。
此外，關於上述之發光元件收納用構件A1a，亦可如圖1C所示的發光元件收納用構件A1b所示基體1形成截圓錐的形狀。在基體1形成截圓錐的形狀之情況，使發光元件收納用構件A1b靜置時的穩定性會提升，驅動時也可減少光軸的搖晃。
又，如圖1D所示，在發光元件收納用構件A1c中，基體1的內壁7b係構成傾斜面，開口部5側的開口面 的面積亦可大於位於其裡側之底部7a的面積。空間部7之內壁7b的至少一部分係構成傾斜面，在開口部5側的開口面的面積大於位於其裡側之底部7a的面積之情況下，由於可使從發光元件9發出的光廣範圍地放射，所以能夠獲得即使發光元件9的數量少，仍可覆蓋廣範圍的發光裝置。此外，開口部5側的開口面的面積比位於其裡側之底部7a的面積大的構造，亦同樣可適用於發光元件收納用構件A2。
又，如圖1E所示，在發光元件收納用構件A1d中，基體1亦可形成為藉由開口部5附近的階差5a而使開口面比裡側還廣。在基體1的開口部5附近設有階差5a，端面3a側的開口面比裡側還廣的構造的情況下，可在此開口面變廣的部分嵌入透鏡等，所以與透鏡放置於端面3a上的情況相比，透鏡損傷等的不良情況會減少，能提高發光裝置的可靠性。此外，在基體1的開口部5附近設置有階差5a，端面3a側的開口面變得比裡側廣的構造亦同樣可適用於發光元件收納用構件A2。
<第3實施形態>
圖3A係顯示第3實施形態的發光元件收納用構件A3之立體圖，圖3B係從開口部側(圖3A所示之箭頭的方向)觀看圖3A時的俯視圖。圖4A係表示第1實施形態的發光裝置B1之示意圖，圖4B係從開口部側(圖4A所示之箭頭的方向)觀看圖4A時之俯視圖。圖4A及圖4B所示之第1實施形態的發光裝置B1，係表示在圖3A及圖3B所示之第3實施形態的發光元件收納用構件A3設置蓋體28，且於內 部搭載有發光元件9的狀態之立體圖。在圖4A及圖4B中，符號9a為發光面。
圖3A及圖3B所示的發光元件收納用構件A3係具有形成以下的構成之基體21。此基體21係由俯視時的形狀為矩形的底部基材22、和配置於底部基材22上的壁構件23所構成。其中，壁構件23係將搭載面25包圍成ㄈ字狀，且將1處設成開口部27(圖3A中由虛線包圍的部分)之構成。在此，將搭載面25從底部基材22在厚度方向加高的部位設為搭載部26。此等底部基材22、壁構件23及搭載部26係藉由陶瓷一體形成。
此第3實施形態的發光元件收納用構件A3的情況也是，如由圖4A及圖4B可知，藉由在基體21的上面配置蓋體28，外觀上成為發光元件9配置於由底部基材22及壁構件23所包圍之內側的空間部24內之狀態。此第3實施形態的發光元件收納用構件A3也同樣，因為不需要如圖24A及圖24B所示習知的半導體雷射裝置50那樣在接著有半導體雷射51之管座塊55的側面55a側設置不必要的空間65，所以可謀求發光裝置B1的小型化。
又，因為發光元件收納用構件A3係底部基材22、壁構件23及搭載部26藉由陶瓷形成一體，所以不需要如圖24A及圖24B所示之習知半導體雷射裝置50所示那樣在金屬製的管座基部53安裝半導體雷射51(發光元件9)時，於發光元件9與管座基部53之間配置用以將此等間設成絕緣狀態的絕緣構件57。在圖24A及圖24B所示習知的半導體雷射裝置50的情況，必須在管座基部53與絕 緣構件57之間及半導體雷射51與絕緣構件57之間的兩處設置接合材，但在發光元件收納用構件A3中，取代管座基部53的部分本來就是高絕緣性的陶瓷，所以也不需要絕緣構件57。也就是說，在發光元件收納用構件A3的情況，只要對發光元件9與陶瓷製搭載部26之間賦予接合材即可。由於可減少損害放熱性的接合材數，所以可獲得顯示更高放熱性之發光裝置B1。
又，在圖3A及圖3B所示之第3實施形態的發光元件收納用構件A3的情況，發光元件9延伸於長邊方向的前面會成為開口部27。發光元件9除了發光面9a外，係成為被底部基材22及壁構件23與蓋體28所包圍的狀態，所以可將來自除了發光元件9的發光面9a外之其他面的放熱性提高。
因此，發光元件9的搭載面25係以設置於空間部24的中央部C(圖4B中以點線框所示的範圍)較佳。當搭載面25係為設置於空間部24的中央部C之構造時，從空間部24到底部基材22、壁構件23及蓋體28的外表面的距離不論朝向哪個方向都是相同的距離，所以放熱的平衡會變佳，因發光元件9的場所而產生的溫度差會變小。藉此，可進行穩定的發光。又，在此情況也可謀求包含發光元件收納用構件A3在內之發光裝置B1的長壽化。當設有搭載面25之空間部24的中央部C被從開口部27側觀看時，會位在壁構件23之高度方向的中央。
又，在第3實施形態的發光元件收納用構件A3中，搭載部26之開口部27側的端面26a係以相對於搭載 面25呈垂直較佳。再者，搭載面25與端面26a係以透過直角的角部成為相連的狀態較佳。當搭載面25與端面26a所形成的角度為直角時，發光元件9的發光面9a容易對準搭載部26的端面26a，且從發光元件9發出的光難以反射到端面26a，所以可提高光的指向性及強度。
又，此第1實施形態的發光裝置B1的情況也是，發光元件9係以除了發光面9a外，與搭載面25相接較佳，只要厚度為50μm以下，則亦可藉由兼作接合材的填充材來接著。
又，就構成此第1實施形態的發光裝置B1之蓋體28而言，從高熱傳導性的觀點來看，陶瓷(例如氮化鋁)或金屬(例如科伐合金(Kovar))、或者陶瓷與金屬的複合構件是適宜的。此情況也是，發光元件9在提高熱傳導性的觀點方面，係以除了發光面9a外，與蓋體28接觸較佳。此外，使發光元件9透過兼作接合材的填充材接著時，由放熱性的觀點來看，填充材厚度設為50μm以下較佳。
第3實施形態的發光元件收納用構件A3係如上述，底部基材22、壁構件23及搭載部26藉由陶瓷形成一體。
圖24B所示之習知的半導體雷射裝置50係由金屬製管座塊55及金屬製管座基部53所構成。構成圖24B所示之習知的半導體雷射裝置50的管座塊55及管座基部53的熱膨脹率為7~30×10-6/℃。
構成第3實施形態的發光元件收納用構件A3的陶瓷，其熱膨脹率為4~6×10-6/℃。
第3實施形態的發光元件收納用構件A3與習知的半導體雷射裝置50相比較之下，底部基材22、壁構件23及搭載部26是由熱膨脹率小的陶瓷形成一體，所以即便底部基材22、壁構件23及搭載部26因發光元件9的發光等的關係，而受到發熱、冷卻的熱循環，該基材等的尺寸的變動也會變小。藉此，可使發光元件9的光軸的變動變小。
又，此第3實施形態的發光元件收納用構件A3係具有將搭載部26貫通於厚度方向之通路導體(未圖示)。於此情況，將搭載部26貫通於厚度方向的方向係指，開口部27之平行於端面26a的方向。通路導體係用於對設置於搭載部26的發光元件9供給電力者。又，由於通路(via)導體亦具有作為散熱通路(thermal via)之功能，所以也可提高搭載部26的放熱性。
此外，在底部基材22的背面側設置放熱構件時，通路導體係以自搭載部26的厚度方向的中途彎折而導出至與壁構件23的開口部27相反的一側較佳。在構成為通路導體從搭載部26的厚度方向的中途彎折而導出至與壁構件23的開口部27相反的一側之情況，由於係可在底部基材22的背面側整體配置放熱構件等，所以可進一步提高放熱性。
又，在第3實施形態的發光元件收納用構件A3中，在搭載部26只有通路導體或覆蓋此的金屬墊存在。當發光元件收納用構件A3具有通路導體之構造時，可令用以與發光元件9的電性連接的接合引線(bonding wire)之導體長變短。藉此，佔據於搭載部26上的空間部24的接合引線等具有金屬光澤之金屬構件的量可變小。
於此情況，底部基材22、壁構件23及搭載部26的色調宜為黑色系。在此，黑色系意指包含混合了褐色或深藍色等之顏色。當底部基材22、壁構件23及搭載部26的色調為黑色系時，能夠進一步抑制與佔據於搭載部26上的空間之接合引線等具有金屬光澤的金屬構件的量較少的情況相互作用而發生漫射，藉此，可獲得發光性能高的發光元件收納用構件A3。於此情況，第3實施形態的發光元件收納用構件A3係以陶瓷的比例相對於全部體積而言體積比為3/4以上較佳。
<第4實施形態>
圖5A係表示第4實施形態的發光元件收納用構件A4之立體圖，圖5B係表示圖5A之Y-Y線剖面圖。圖6A係表示第2實施形態的發光裝置B2之示意圖，圖6B係從開口部側(圖6A所示之箭頭的方向)觀看圖6A時的俯視圖。圖6A及圖6B所示之第2實施形態的發光裝置B2，係表示在圖5A及圖5B所示之第4實施形態的發光元件收納用構件A4設置蓋體28(參照圖4A)，且在內部搭載有發光元件9的狀態之立體圖。圖6A及圖6B中，符號9a為發光面。
圖5A及圖5B所示之第4實施形態的發光元件收納用構件A4與圖3A及圖3B所示之第3實施形態的發光元件收納用構件A3的差異，係在接近開口部27的壁構件23間設置有架橋構件29。於此情況，以架橋構件29而言，若從與壁構件23之間提高機械強度的理由考量，較佳 為形成不經由接合面等而形成一體的狀態。
根據第4實施形態的發光元件收納用構件A4，除了上述第3實施形態的發光元件收納用構件A3所產生的效果外，係可以架橋構件29的表面積增加的程度來提高放熱性。亦即，藉由在開口部27側設置有架橋構件29，即便發光元件9驅動，發光元件收納用構件A4發熱的情況也是，在第3實施形態的發光元件收納用構件A3中，藉由僅在曾屬空間的部分，設有架橋構件29，處於夾著開口部27而相向的位置之壁構件23所發出的熱會朝架橋構件29側擴散，所以來自基體21整體的放熱性得以提升。
又，如圖5A及圖5B所示，當架橋構件29設置於夾著開口部27側的壁構件23的位置時，在基體21受到加熱、冷卻的溫度變化，開口部27側的壁構件23因熱膨脹及熱收縮而變得容易撓曲的情況也是，可使壁構件23之此部分的撓曲變小。藉此，即使基體21發熱，也能減小尺寸變化，可使發光元件9之發光方向的軸的偏移或振動變小。
又，在圖5A及圖5B所示之第4實施形態的發光元件收納用構件A4的情況，搭載部26的端面26a係以位在比架橋構件29之搭載面25側的側面29a的位置(沿著側面29a的面將垂線落下於底部基材22的位置)更內側較佳。於此情況，搭載部26的端面26a與架橋構件29的側面29a之間的間隔D，係亦取決於基體21的尺寸，而若是根據後述具體例的尺寸的話，則以2mm以下較佳。
<第5實施形態>
圖7係表示第5實施形態的發光元件收納用構件A5之立體圖。圖8A係表示第3實施形態的發光裝置B3之示意圖，圖8B係從開口部側(圖8A所示之箭頭的方向)觀看圖8A時的俯視圖。圖8A及圖8B所示之第3實施形態的發光裝置B3係具有：圖5A及圖5B所示之第4實施形態的發光元件收納用構件A4中的架橋構件29朝底部基材22側彎曲成凸狀之構造。此外，在圖8A及圖8B中，符號9a為發光面。
圖7所示之第5實施形態的發光元件收納用構件A5與第4實施形態的發光元件收納用構件A4的差異，乃係在於第4實施形態的發光元件收納用構件A4中的架橋構件29是在壁構件23間成大致筆直的形狀，相對地，第5實施形態的發光元件收納用構件A5中的架橋構件29係如上述，架橋構件29是朝底部基材22側彎曲成凸狀的形狀。
此外，在圖7、圖8A及圖8B也是與圖5A、圖5B、圖6A及圖6B的情況同樣，架橋構件29宜為在與壁構件23之間呈一體形成的狀態。
根據第5實施形態的發光元件收納用構件A5，除了上述第4實施形態的發光元件收納用構件A4所產生的效果外，架橋構件29係以朝底部基材22側彎曲成凸狀的長度之程度，比圖5A、圖5B、圖6A及圖6B所示的架橋構件29還長。因此，因為架橋構件29本身的表面積變大，所以可提高架橋構件29的放熱性。又，由於架橋構件29係如上述朝向底部基材22側彎曲成凸狀，所以能夠將 彎曲成凸狀的頂點設為發光元件9之光軸的基準。
此外，就進一步的效果而言，亦取決於架橋構件29的材料的彈性率，而若架橋構件29是朝向底部基材22側彎曲成凸狀的構造時，即便是基體21被加熱，壁構件23為例如朝空間部24側變形的情況也是，以架橋構件29中最彎曲的部位為支點而容易彎曲。藉此，產生於基體21(底部基材22及壁構件23)包含有架橋構件29之發光元件收納用構件A5之熱應力得以減小。
當基體21具有上述效果時，例如，將蓋體28(圖8A中係顯示省略了蓋體的狀態。)以硬焊方式焊接於發光元件收納用構件A5時所產生的熱應力得以緩和。藉此，能防止發光元件收納用構件A5破裂。亦即，在第3實施形態的發光裝置B3中，因為對蓋體28施以硬焊時的熱應力可變小，所以能使蓋體28以硬焊方式焊接於發光元件收納用構件A5時之硬焊料的厚度薄化，能使硬焊料之使用量的減少，並達成發光裝置B3的矮型化。
構成發光元件收納用構件A3至A5的壁構件23係如圖8C所示，以形成其厚度從底部基材22側朝上面側變薄的形狀較佳。當壁構件23為這樣的形狀時，壁構件23變得容易撓曲，藉此，即使在硬焊步驟等中負載施加於壁構件23的情況，也能抑制壁構件23發生破損等。此時，亦可為壁構件23之搭載部26側的面相對於該搭載部26的表面傾斜，另一方面，其相反側的表面相對於底部基材22(或搭載部26)大致垂直。
在此，以構成上述基體1、21之各構件的尺寸 而言，在圖1A至圖1E所示的形態中，直徑為大約1~2mm，高度為1~2mm，在圖2所示的形態中，1邊的長度宜為1~2mm。
圖3A至圖8B所示的形態中，較佳為底部基材22的面積為1~10mm2，底部基材22的底面至壁構件23的之高度為0.2~1mm，壁構件23的厚度為0.05~1mm。以下，有將圖3A至圖8B所示的發光元件收納用構件A3至A5稱為發光元件收納用基板之情況。
如圖7所示之發光元件收納用構件A5及圖8A及圖8B所示之發光裝置B3中的架橋構件29的變形量，較佳為架橋構件29從筆直的狀態朝底部基材22側為10~200μm。
以構成上述第1至第5實施形態的發光元件收納用構件A1至A5的陶瓷而言，熱傳導率高的陶瓷材料較為合適，惟從熱膨脹係數接近雷射二極體方面來看，在各種陶瓷材料中，氮化鋁系材料更為合適。
又，在基體1、21，通常會形成用於供電至發光元件9的導體，而亦可設成此導體原樣地擔負作為放熱構件的角色。於此，例如，當在構成基體21的底部基材22形成有貫通其的導體時，此導體的寬度相對於發光元件9的寬度，相當於1/4至1/2的程度，或者在搭載部11、26的附近設置複數個不供電的虛設(dummy)的導體也是有利的。
若在第1至第5實施形態之發光元件收納用構件A1至A5的任一者形成導體，在該發光元件收納用構件 A1至A5的開口部5、27裝設玻璃窗，則發光元件收納用構件A1至A5本身會取代管座塊及管座基部，而能夠形成得以達成高放熱性且小型化之發光裝置。
又，在此等第1至第5實施形態的發光元件收納用構件A1至A5中，如圖8D所示，亦可構成為將安裝會成為發光元件9的雷射二極體之搭載面25設為第1搭載部25a，將與其鄰接且用於設置光二極體(photodiode)的搭載面25設為第2搭載部25b。此時，用來設置光二極體的第2搭載部25b也可設置在與發光元件收納用構件A1至A5的開口部5、27成為相反側之第1搭載部25a的後部側，惟例如若像圖8D所示那樣將用於設置光二極體的第2搭載部25b連同用於安裝雷射二極體的第1搭載部25a，設成朝向開口部27的方向平行地配置之構造時，雷射二極體的發光面9a可設置在開口部5、27側以及其相反側，可獲得通用性高的發光裝置。於此情況，發光元件收納用構件A1至A5會成為在位於開口部5、27的相反側的壁構件23設置有第2開口部之構造。
圖8E係顯示本實施形態之陣列構件的俯視圖。圖8E所示之陣列構件C1係在上述發光元件收納用構件中連接有複數個發光元件收納用構件A3者。
根據以上說明的發光元件收納用構件A1至A5，基體1、21係為陶瓷一體型，並非如顯示於圖24A及圖24B之習知半導體雷射裝置50所示之銷(pin)構造，所以可達成矮型化及小型化。
此等發光元件收納用構件A1至A5即使成為 連接有此等的構造，也能可在保持維持基體1、21的厚度的狀態下多晶片化。可獲得集聚有複數個發光元件9的小型發光裝置。於此情況，所連結之發光元件收納用構件A1至A5的基體1、21係被燒結而呈一體化的狀態。與發光元件收納用構件A1至A5的基體1、21彼此係藉由接合材等構成基體1、21的材料以外的材料連結相比之下，面內的熱傳導性變高，能夠獲得高放熱性且高強度的陣列型發光裝置。
其次，就製作上述之發光元件收納用構件A1至A5及發光裝置B1至B3的方法進行說明。圖9係表示第1、2實施形態的發光元件收納用構件A1、A2的製造方法之剖面示意圖。於此情況，在製作使用於第1實施形態的發光元件收納用構件A1之成形體之情況，就下側的模具31a而言，係使用模具31a內側的部分被挖成圓柱狀者。另一方面，在製作使用於第2實施形態的發光元件收納用構件A2的成形體之情況，就下側的模具31a而言，係使用其內側的部分被挖成六面體的形狀者。關於上側的模具31b方面，只要具有可形成所期望之開口部5及空間部7的凸部31c即可。
首先，以會成為基體1、21的陶瓷材料而言，係以氮化鋁為主成分，調製於此含有稀土類元素的氧化物(例如，氧化釔(Y2O3)、氧化鈣(CaO)、氧化鉺(Er2O3)等)之混合粉末。在此，以氮化鋁為主成分係指，基體1、21中含有80質量%以上的氮化鋁。此外，在將基體1、21的熱傳導率可設為150W/mK以上這點方面，基體1、21 所含的氮化鋁的含量宜設為90質量%以上。基體1、21由於係以此方式藉由使用氮化鋁等的陶瓷材料進行燒成而成形，所以藉由陶瓷粒子的燒結體構成。
接著，使用此混合粉末，製作適用於第1、2實施形態的發光元件收納用構件A1、A2之基體1用的成形體33。在製作會成為第1、第2實施形態的發光元件收納用構件A1、A2的成形體33時，如圖9所示，將衝壓成型用的蠟(wax)混入上述的混合粉末，使用既定形狀的模具31a、31b藉由衝壓成型來製作圓柱形狀或六面體形狀的成形體33。此外，已在基體1形成空間部7的方法而言，如上述，除了使用呈既定形狀的模具一體地製作成形體之上述方法外，亦能夠採用製作無垢的成形體，加以燒成後，進行切削加工之方法。
圖10A至圖10D係表示第3實施形態的發光元件收納用構件A3的製造方法之示意圖。
在製作第3實施形態的發光元件收納用構件A3用成形體(以下，稱為積層成形體。)的情況，係如圖10A至圖10D所示，較佳為例如使用將事先加工成既定形狀的複數個生胚片予以積層之方法。於此情況，在上述的混合粉末添加既定的有機媒液(organic vehicle)來製作生胚片，製作在此生胚片中形成作為空間部24的貫通孔之構成(圖10A及圖10B的圖案片)，將形成有此等貫通孔的生胚片與沒有形成貫通孔的生胚片(圖10C的圖案片)積層，來製作圖10D所示之積層成形體35。
圖11A至圖11D係表示第4實施形態的發光元 件收納用構件A4的製造方法之示意圖。在製作第4實施形態的發光元件收納用構件A4用積層成形體的情況，如圖11A所示，較佳係使用將貫通孔挖成口字型的生胚片。
此外，在製作第5實施形態的發光元件收納用構件A5用積層成形體的情況，只要在製作圖11D所示的積層成形體後，將作為架橋構件29的部分加熱以使其朝下側可塑變形即可。也可利用圖9及圖10A至圖10D所示的方法，形成底部基材22及壁構件23、以及視情況連同架橋構件29一體化而成的基體21。
此外，圖9至圖11D中雖未顯示，惟在此等成形體33或積層成形體35，於作為發光元件9的搭載部11、26的部分或其附近，形成用以供給電力至發光元件9之導體，並且該導體係通過成形體33、積層成形體35的內外而連通至成為在成形體33、積層成形體35的外表面所形成的電極端子之導體。導體係如後述，為通路孔(via hole)、內部配線圖案、表層配線圖案、密封環(seal ring)連接用圖案及電極端子等。
接著，藉由將以此方式製作的成形體33、積層成形體35在既定的燒成條件下進行燒成，便可獲得作為本實施形態的發光元件收納用構件A1至A5之基體1、21。
此外，以製作基體1、21時的燒成條件而言，在混合粉末是使用以氮化鋁為主成分的混合粉末之情況，於還原環境氣體中宜設為1700~2000℃。
<第6實施形態>
圖12係第6實施形態之發光元件收納用構件A6的立體圖。
第6實施形態的發光元件收納用構件A6具有基體101。基體101係由俯視呈矩形的底部基材102、和配置於底部基材102上的壁構件103所構成，成為在內部具有讓虛線所示之發光元件130的光通過的空間之箱型構造。
在底部基材102的上部形成有台座部102a，在屬於此台座部102a的上面之搭載面107，形成有供搭載發光元件130的搭載部120。
又，發光元件130係以設於一端面的發光面130a面向基體101的開口部104的方式配置。且，自發光元件130的發光面130a放射出的光，係通過內部的空間及開口部104而放射到外部。
在此，在構成第6實施形態之發光元件收納用構件A6的基體101，於搭載部120的周圍，設置有用以決定發光元件130的搭載位置之定位標記121。藉由使用此定位標記121將發光元件130定位，能更高精度地進行搭載部120之發光元件130的定位。
因此，即使在將半導體雷射等具有細長形狀的發光元件130搭載於基體101的情況，也可容易地使放射自發光面130a之光的光軸一致對齊。
在此，定位標記121較佳為與基體101一體地形成之凹狀或凸狀。藉由使用如凹狀或凸狀般立體形狀的標記作為定位標記121，將定位標記121從上方以CCD 相機等讀取時，可清晰地檢測出定位標記121的邊緣。亦即，由於能更高精度地檢測出定位標記121的位置，所以能更高精度地決定依此所決定之發光元件130的位置。
此外，藉由將定位標記121與基體101一體且採用相同的材料形成，利用在後述之基體101的製造步驟中所實施的衝壓加工，可簡單地形成定位標記121。因此，可抑制基體101之製造成本的上升。
在此，以定位標記121的立體形狀而言，從容易辨識位置這點來看，圓柱、圓錐、角柱或角錐中的至少一種形狀是適合的。再者，從形狀的一部分變不清晰時，也容易特定場所的理由考量時，定位標記121的形狀係以圓柱狀較佳。
另一方面，在第6實施形態中，定位標記121不限於與基體101一體形成的情況，亦可以不同於基體101的其他構件構成。再者，定位標記121不限於立體形狀，亦可為平面形狀。呈平面形狀的定位標記121係可採用例如印刷法等形成。
接著，參照圖12，說明基體101之更詳細的構成。
基體101係由陶瓷所形成。在此，基體101係可適用各種陶瓷，但從熱傳導率高，且熱膨脹率接近發光元件130這點來看，較期望含有氮化鋁(AlN)作為主成分。
在此，「含有氮化鋁作為主成分」意指：基體101含有80質量%以上的氮化鋁。當基體101所含的氮 化鋁小於80質量%時，由於基體101的熱傳導率會降低，所以在將發光元件130所產生的熱逸散到外部的熱逸散性上會有產生妨礙之可能性。
再者，基體101係以含有90質量%以上的氮化鋁較佳。藉由將氮化鋁的含量設為90質量%以上，可將基體101的熱傳導率設為150W/mK以上，所以可實現熱逸散性優異的發光元件收納用構件A6。
基體101係如上述由底部基材102與壁構件103所構成。在底部基材102的上部設置有台座部102a，且以將此台座部102a的三方在俯視下包圍成ㄈ字狀的方式配置有壁構件103。再者，以面對台座部102a之剩餘的一方的方式，設置有上述的開口部104。
與開口部104相接且設置於底部基材102的底面105，係與上述之台座部102a的搭載面107大致平行，且設置在比搭載面107更低的位置。又，底面105係設置在開口部104的下部、與屬於台座部102a的側面之LD搭載端面106的下部之間。
與底面105相接的LD搭載端面106係設成相對於供設置開口部104之基體101的側面呈大致平行。又，LD搭載端面106係使用於發光元件130的定位。具體而言，俯視基體101時，係以發光元件130之發光面130a的位置與LD搭載端面106的位置一致之方式，定位發光元件130。
在台座部102a的上面、即搭載面107，除了上述的搭載部120和定位標記121外，還設有第1連接端子 108和第2連接端子109。其中，第1連接端子108係配置成與搭載部120的至少一部分重疊。
在發光元件130搭載於搭載部120的情況，第1連接端子108係使用焊料等而與設置於發光元件130下面的第1電極(未圖示)電性連接。又，第2連接端子109係例如使用接合引線(未圖示)等而與設置於發光元件130上面的第2電極(未圖示)電性連接。
在底部基材102上的壁構件103，設置有空腔(cavity)壁面110和壁部上面111。在此，空腔壁面110係壁構件103之內側的側面，壁部上面111係壁構件103的上面。
再者，在基體101，於其上面側以被壁構件103包圍的方式設置有上面開口部112。藉由在基體101設置上面開口部112，可經由上面開口部112以CCD相機等讀取搭載部120、定位標記121等。更且，可將發光元件130透過上面開口部112搬送至搭載部120。
此外，基體101的尺寸只要寬度及長度為2~5mm左右即可，高度為0.2~1mm左右即可。在此，「寬度」係指與水平方向且光的光軸方向呈大致垂直的方向之一邊的尺寸，「長度」係指與水平方向且光的光軸方向呈大致平行的方向之一邊的尺寸(此外，以下的記載亦同樣)。
<定位標記的配置例>
接著，參照圖13A至圖13H，說明關於第6實施形態之基體101的定位標記121的各種配置之實施例、與關於 各實施例之發光元件130的定位方法的詳細情況。
此外，圖13A至圖13H中，最初係顯示在搭載部120的周圍設置1個定位標記121的實施例，接著顯示關於將定位標記121的數量漸漸增加的實施例。
圖13A係在搭載部120、的周圍設置1個定位標記121的實施例。此實施例之發光元件130(參照圖12)的定位方法係如下述。
首先，以C CD相機等，從基體101的上方讀取搭載部120、定位標記121及LD搭載端面106的位置。接著，依據定位標記121的位置，特定搭載部120內之原點122a的位置。在此，原點122a係位於與LD搭載端面106平行且通過定位標記121的直線上，且與定位標記121分離既定的距離的位置處之一點。
其次，定位定位軸123的位置。在此，定位軸123係與LD搭載端面106垂直且通過原點122a之直線。最後，以使在發光元件130的光所放射的方向上延伸的中心軸對準此定位軸123，並且使發光元件130的發光面130a(參照圖12)的位置與LD搭載端面106的位置對準之方式，將發光元件130安裝於搭載部120。
如此，藉由使用設置於搭載部120周圍的定位標記121進行發光元件130的定位，可高精度地進行搭載部120中之發光元件130的定位。
接著，圖13B至圖13E係顯示在搭載部120的周圍設置2個定位標記121的實施例。圖13B係2個定位標記121a、121b設置於夾持搭載部120的位置之實施例。此 外，以下的說明中，在區別2個以上的定位標記121的情況，例如以符號121a、121b所示的記載。
在此實施例中，將定位標記121a、121b的中點設為原點122a。然後，與圖13A所示的實施例同樣，從原點122a及LD搭載端面106的位置特定定位軸123，配合定位軸123及LD搭載端面106的位置而將發光元件130(參照圖12)安裝於搭載部120。
圖13B所示之實施例中，定位標記121a、121b係設置在夾持搭載部120的位置。亦即，將搭載部120配置於正中央，在此搭載部120的兩側配置有2個定位標記121。藉此，可容易地將發光元件130配置於基體101的中央部。
再者，藉由定位標記121a、121b設置於夾著搭載部120的位置，可高精度地特定搭載部120內的原點122a。藉此，可高精度地進行發光元件130的定位。
圖13B中，係顯示關於定位標記121a、121b以夾著搭載部120的LD搭載端面106側的方式配置的實施例，惟定位標記121a、121b的配置並不限於此情況。例如，如圖13C所示，亦可使定位標記121a、121b與LD搭載端面106分離某程度，而配置成夾持搭載部120的中央部。
圖13C所示的實施例也是與圖13B所示的實施例同樣，以定位標記121a、121b的中點作為原點122a，由此原點122a及LD搭載端面106的位置特定定位軸123。然後，配合定位軸123及LD搭載端面106的位置而將發 光元件130(參照圖12)安裝於搭載部120即可。
此外，定位標記121a、121b並不限定於配置成夾著搭載部120的LD搭載端面106側之情況(參照圖13B)、或配置成夾著搭載部120的中央部之情況(參照圖13C)，亦可配置成夾著與搭載部120的LD搭載端面106相反的一側。
另一方面，如圖13B所示的實施例，藉由將定位標記121a、121b配置在發光元件130放射光的那側(亦即，發光元件130的發光面130a(參照圖12)側)，可將作為定位基準的原點122a設定在接近發光面130a的位置。藉此，能夠更高精度地決定作為發光元件130定位時之重要要素之發光面130a的位置，所以能更高精度地進行發光元件130的定位。
圖13D係顯示將定位標記121a設置在搭載部120的一側且在LD搭載端面106的附近，並將另一個定位標記121b設置在搭載部120的另一側且遠離LD搭載端面106之實施例。
在此實施例中，特定與LD搭載端面106平行且通過定位標記121a的直線、以及與LD搭載端面106垂直且通過定位標記121b的直線，將此兩條直線的交點設為輔助點122b。
其次，將輔助點122b與定位標記121a的中點設為原點122a。其後，與圖13A所示的實施例同樣，從原點122a及LD搭載端面106的位置特定定位軸123，配合定位軸123及LD搭載端面106的位置而將發光元件130(參照 圖12)安裝於搭載部120。
至此所示的各實施例中，均是以與所檢測出的LD搭載端面106垂直的方式來特定定位軸123，惟定位軸123未必與LD搭載端面106垂直。例如，如圖13E所示，也可將與連結定位標記121a、121b的直線平行且通過原點122a的直線設為定位軸123。
此外，在此實施例中原點122a的位置只要依據定位標記121a的位置，以與圖13A所示的實施例同樣的方法來特定即可。
再者，在此圖13E所示的實施例中，定位標記121a、121b亦可以連結此定位標記121a、121b的直線、與俯視呈矩形之基體101的一邊成平行的方式配置。藉此，可將定位軸123設成與基體101的一邊平行。因此，從所安裝的發光元件130(參照圖12)放射之光的方向可依據基體101之此一邊容易地進行特定。
接著，圖13F、圖13G係顯示在搭載部120的周圍設置3個定位標記121的實施例。圖13F係在顯示在搭載部120的一側邊設置定位標記121a，並在搭載部120的另一側邊設置定位標記121b、121c之實施例。
在此實施例中，將定位標記121a、121b的中點設為原點122a。然後，將與連結定位標記121b、121c的直線平行，且通過原點122a的直線設為定位軸123。然後，與圖13A所示的實施例同樣，配合定位軸123及LD搭載端面106的位置而將發光元件130(參照圖12)安裝於搭載部120。
此外，圖13F所示的實施例也是與圖13E所示的實施例同樣，定位標記121b、121c亦可以連結此定位標記121b、121c的直線、與俯視呈矩形之基體101的一邊成平行的方式配置。
圖13G係顯示定位標記121a、121b設置成夾著搭載部120的LD搭載端面106側，並且定位標記121c設置成與LD搭載端面106之相反側的搭載部120的端部相對之實施例。換言之，定位標記121c係在搭載有發光元件130的狀態下(參照圖12)，配置在發光元件130放射光之側的相反側。
在此實施例中，定位標記121a、121b的中點設為原點122a，通過此原點122a與定位標記121c的直線設為定位軸123。然後，與圖13A所示的實施例同樣，配合定位軸123及LD搭載端面106的位置而將發光元件130(參照圖12)安裝於搭載部120。
如圖13G所示，藉由將複數個定位標記121中的至少1個配置在發光元件130放射光之側的相反側，可高精度的特定定位軸123。因此，能夠高精度地決定從所安裝的發光元件130放射之光的方向。
再者，如圖13G所示，較佳為非從輔助點，而是從定位標記121c直接特定定位軸123。換言之，較佳為在搭載有發光元件130的狀態下，於發光元件130的中心軸上配置定位標記121c。藉此，由於可更高精度地特定定位軸123，所以能夠更高精度地決定從所安裝的發光元件130放射之光的方向。
在實施例的最後，將搭載部120的周圍設置有4個定位標記121的實施例顯示於圖13H。圖13H係顯示定位標記121a、121b配置成夾著搭載部120的LD搭載端面106側，並且定位標記121c、121d配置在LD搭載端面106之相反側的搭載部120周圍之實施例。
在此實施例中，將定位標記121a、121b的中點設為原點122a，將定位標記121c、121d的中點設為輔助點122b。其次，設通過此原點122a與輔助點122b的直線為定位軸123。然後，與圖13A所示的實施例同樣，配合定位軸123及LD搭載端面106的位置而將發光元件130(參照圖12)安裝於搭載部120。
至此，如圖13A至圖13H的各實施例所示，定位標記121宜在搭載部120的周圍設置有1至4個。又，定位標記121較佳是在搭載部120的周圍設置有2至4個。藉由於基體101設置2個以上的定位標記121，發光元件130的定位精度得以提升。另一方面，當在基體101設置所需以上的更多定位標記121時，會導致基體101的成本上升。
此外，定位標記121的配置不限於圖13A至圖13H所示的各實施例。例如，2個定位標記121也能夠以連結此2個定位標記121的直線、與從發光元件130放射之光的放射方向成垂直的方式配置。藉此，從所安裝的發光元件130(參照圖12)放射之光的方向可依據2個定位標記121的位置容易地進行特定。
又，在圖13A至圖13H的各實施例中，雖然定位標記121全部都設置在搭載面107，定位標記121也可未 必要設在搭載面107。例如，也可將定位標記121設置在底面105而非搭載面107。
另一方面，定位標記121較佳為從搭載面107突出或埋入的形狀。藉此，因為可在搭載面107將CCD相機等的焦點對準搭載部120的位置與定位標記121的位置且同時讀取，所以能在更短的時間進行發光元件130的定位。
<第6實施形態的製造方法>
其次，就構成第6實施形態之發光元件收納用構件A6的基體101的製造方法，參照圖14至圖17進行說明。此外，圖14至圖17係從上方(僅圖16(e)為下方)觀看各步驟之俯視圖。
就基體101而言，係對3片生胚片分別實施既定的加工，接著，將各生胚片以既定的順序積層並進行衝壓(press)加工等，最後將積層成形體燒成而形成。
以下，依據圖14說明3片生胚片中的上層生胚片140之製造步驟，依據圖15說明中間層生胚片150之製造步驟，依據圖16說明下層生胚片160之製造步驟。最後，依據圖17說明組合有各生胚片140、150、160之階段的製造步驟。
如圖14(a)所示，準備預先加工成既定形狀的生胚片140。其次，在生胚片140上面的緣部印刷導體圖案141(參照圖14(b))。最後，對生胚片140的內側進行衝切，而形成俯視呈矩形的開口部142(參照圖14(c))。
又，如圖15(a)所示，準備預先加工成既定形 狀的生胚片150。其次，對生胚片150內側的兩處進行衝切，而形成俯視呈圓形的孔部151a、151b(參照圖15(b))。接著，以通路導體152a填埋孔部151a，以通路導體152b填埋孔部151b(參照圖15(c))。最後，在生胚片150的上面，以與通路導體152a連接的方式印刷導體圖案153a，以與通路導體152b連接的方式印刷導體圖案153b(參照圖15(d))。
再者，如圖16(a)所示，準備預先加工成既定形狀的生胚片160。其次，對生胚片160內側的兩處進行衝切，而形成俯視呈圓形的孔部161a、161b(參照圖16(b))。此外，孔部161a、161b係分別形成在與生胚片150的孔部151a、151b對應之位置。
其次，以通路導體162a填埋孔部161a，以通路導體162b填埋孔部161b(參照圖16(c))。接著，在生胚片160的上面，以與通路導體162a相連的方式印刷導體圖案163a，以與通路導體162b相連的方式印刷導體圖案163b(參照圖16(d))。最後，在生胚片160的下面，以與通路導體162a相連的方式印刷導體圖案164a，以與通路導體162b相連的方式印刷導體圖案164b(參照圖16(e))。
然後，將以上述方式加工的生胚片150及160以生胚片150成為上側的方式積層並進行加熱加壓，而形成部分積層體170(參照圖17(a))。接著，使用既定形狀的衝壓模具，從部分積層體170的上方朝向下方進行衝壓加工，而形成凹部171、和底面比凹部171還低的凹部172、和從凹部171的底面突出的凸部173(參照圖17(b))。
在此，凹部171係與基體101的搭載面107(參照圖12)對應之部位，凹部172係與基體101的底面105(參照圖12)對應之部位，凸部173係與基體101的定位標記121(參照圖12)對應之部位。
然後，在經衝壓加工之部分積層體170的上面，積層以上述方式加工的生胚片140並進行加壓加熱，而形成積層體180(參照圖17(c))。接著，沿著從設有凹部172之側的端面稍微進入內側的位置的切斷面E，將積層體180在上下方向切斷(參照圖17(d))。藉由此切斷，形成與基體101的開口部104(參照圖12)對應之開口部。最後，將如圖17(d)所示般形成的積層成形體190在高溫(約1800℃)下燒成，而完成基體101。
在此，設置於積層成形體190的導體圖案153a係與基體101的第1連接端子108(參照圖12)對應之部位，導體圖案153b係與基體101的第2連接端子109(參照圖12)對應之部位。
又，在積層成形體190中，導體圖案153a係從上側依序經由通路導體152a(參照圖15(c))、導體圖案163a(參照圖16(d))、通路導體162a(參照圖16(c))，而與設置於下面的導體圖案164a(參照圖16(e))相連。導體圖案164a在燒成後，係成為與第1連接端子108電性連接之基體101的第1外部端子(未圖示)。
再者，在積層成形體190中，導體圖案153b係從上側依序經由通路導體152b(參照圖15(c))、導體圖案163b(參照圖16(d))、通路導體162b(參照圖16(c))，與 設置於下面的導體圖案164b(參照圖16(e))相連。導體圖案164b在燒成後，係成為與第2連接端子109電性連接之基體101的第2外部端子(未圖示)。
上述的生胚片140、150、160係以例如無機粉體作為基本構成，該無機粉體係以包含氧化釔(Y2O3)、氧化鈣(CaO)、氧化鉺(Er2O3)等的粉體作為助燒結劑混合在主原料的氮化鋁粉體而成。然後，在此無機粉體中添加混合有機黏合劑、溶劑、溶媒而成為泥漿狀，並且將其藉由使用以往週知的刮刀法或砑光輥法(calendar roll method)而形成生胚片140、150、160。
又，上述之導體圖案141、153a、153b、163a、163b、164a、164b、和通路導體152a、152b、162a、162b，例如係由將以氮化鋁、有機黏合劑、溶劑等作為共劑混合在主原料的鎢中而成的糊料(paste)所形成。
<第7實施形態>
接著，就第7實施形態的發光元件收納用構件A7的概要，使用圖18A及圖18B進行說明。
第7實施形態的發光元件收納用構件A7具有基體201和搭載部202。基體201係由俯視呈矩形的底部基材201a、和配置在底部基材201a上的壁構件201b所構成，而成為在內部具有讓放射自虛線所示之發光元件230的光通過的空間之箱型構造。
搭載部202係以具有從基體201的底部基材201a朝上方突出的階差之方式設置。從底部基材201a突出的突出面為搭載發光元件230的搭載面207，突出部分 的側面為LD搭載端面206。
又，發光元件230係以設置於一端面的發光面230a與面對開口部204之搭載面207的緣部及LD搭載端面206鄰接之方式搭載。且，放射自發光元件230的發光面230a之光係通過內部的空間及開口部204，而射出外部。
在此，第7實施形態的發光元件收納用構件A7係在發光面230a鄰接的搭載面207的緣部，具有倒角部220。如圖18B所示，藉由此倒角部220，因為搭載面207之與發光面230a鄰接的部分被去除，所以能夠抑制所放射的光在搭載面207反射。因此，可使自發光元件收納用構件A7射出外部之光的發光效率提升。倒角部220的設置場所，係搭載面207與面向開口部204的LD搭載端面206相交之緣部。
又，藉由設置倒角部220，即便以LD搭載端面206為基準進行發光面230a的對位(例如，以LD搭載端面206與發光面230a齊平的方式實施對位)，可抑制光在搭載面207的反射。因此，能以LD搭載端面206為基準進行發光面230a的對位，所以發光元件230的對位精度會提升，可使射出外部之光的光軸精度提升。
接著，一邊參照圖18A及圖18B，一邊說明發光元件收納用構件A7之更詳細的構成說明。
基體201及搭載部202均藉由陶瓷所形成。在此，基體201及搭載部202係可適用各種陶瓷，但從熱傳導率高，且熱膨脹率接近發光元件230這點來看，期望是含有氮化鋁(AlN)作為主成分。
在基體201及搭載部202所含的氮化鋁小於80質量%的情況下，由於基體201及搭載部202的熱傳導率會降低，所以在將由發光元件230產生的熱逸散到外部的熱逸散性上會有產生妨礙之可能性。
再者，基體201及搭載部202係以含有90質量%以上的氮化鋁較佳。藉由將氮化鋁的含量設為90質量%以上，可將基體201及搭載部202的熱傳導率設為150W/mK以上，所以可實現熱逸散性優異的發光元件收納用構件A7。
在此，基體201和搭載部202較佳係以陶瓷一體地形成。藉由將基體201與搭載部202形成一體，即不需要接合基體201與搭載部202之接合材。藉此，在基體201與搭載部202之間，不用設置有不同種材料彼此所構成且會產生大的熱阻的界面，可形成發光元件收納用構件A7。
因此，因為可使基體201與搭載部202之間的熱阻變小，可將熱以良好效率從搭載部202傳到基體201，所以可實現放熱性高的發光元件收納用構件A7。
此外，藉由將基體201與搭載部202一體地形成，不需要接合基體20與搭載部202之間的步驟，同時也不需要焊料等接合材。因此，可實現製造成本低的發光元件收納用構件A7。另一方面，在第7實施形態中，搭載部202不限於與基體201形成一體的情況，亦可又別於基體201而藉由其他構件來構成。
基體201係如上述由底部基材201a與壁構件 201b所構成。在平板形狀之底部基材201a的上部設置有搭載部202，且以將此搭載部202的三方在俯視下包圍成ㄈ字狀的方式配置有壁構件201b。再者，以面對搭載部202的剩餘的一方的方式，設置有上述開口部204。
與開口部204相接且設置於底部基材201a上的底面205，係與上述之搭載部202的搭載面207大致平行，且設置在比搭載面207更低的位置。又，底面205係設置在開口部204的下部、與LD搭載端面206的下部之間，LD搭載端面206係在搭載部202的側面。
與底面205相接的LD搭載端面206係設成相對於供設置開口部204之發光元件收納用構件A7的側面呈大致平行。又，LD搭載端面206係如上述，可使用於發光元件230的定位。
在搭載部202的上面、即搭載面207，設置有導電層208與導電層209。在發光元件230搭載於搭載面207的情況，導電層208係使用焊料等而與設置於發光元件230下面的第1電極(未圖示)電性連接。又，導電層209係例如使用接合引線(未圖示)等而與設置於發光元件230上面的第2電極(未圖示)電性連接。
亦即，導電層208、209係發揮作為發光元件230之第1電極及第2電極與電性連接連接端子之功能。
在此，發光元件收納用構件A7較佳為導電層208係以金屬化層及鍍敷層的至少一者形成。藉由導電層208以金屬化層及鍍敷層的至少一者形成，可更確實地實施利用焊料等所進行之與發光元件230的接合。
此外，導電層209亦同樣，較佳係以金屬化層及鍍敷層的至少一者形成。藉此，由於可將導電層208與導電層209以相同步驟同時形成，所以可實現製造成本低的發光元件收納用構件A7。
在此，發光元件收納用構件A7係在搭載面207與LD搭載端面206之間設置有倒角部220。倒角部220其位於搭載面207與LD搭載端面206之間的邊整體係被倒角成平面狀。圖18A及圖18B中，係顯示倒角部220以平面狀設置於邊整體的例子，惟倒角部220不限於此構成。關於倒角部220等的其他構成例，將於後闡述。
又，如圖18B等所示，較佳為將導電層208設置到至少搭載面207與倒角部220的邊界部為止。藉由將導電層208設置到與倒角部220的邊界部為止，可使發光元件230盡可能地接近開口部204而安裝。因此，由於放射自發光元件230的光是在不會碰到基體201或搭載部202的內壁而受損的情況下被射出外部，所以可實現射出外部之光的發光效率高的發光元件收納用構件A7。
此外，在發光元件收納用構件A7中，導電層208僅設置在搭載面207，而沒有設置在倒角部220。
關於發光元件收納用構件A7的剩餘部位，係在底部基材201a上的壁構件201b，設置有空腔壁面210與壁部上面211。在此，空腔壁面210係壁構件201b內側的側面，壁部上面211係壁構件201b的上面。
再者，在發光元件收納用構件A7中，於其上面側以被壁構件201b圍繞的方式設置有上面開口部212 。藉由設置此上面開口部212，可將發光元件230經由上面開口部212搬送到搭載面207。
此外，發光元件收納用構件A7的尺寸只要寬度及長度為2~5mm左右即可，高度為0.2~1mm左右。
<第7實施形態的變形例>
其次，邊參照圖19A至圖19G，邊說明第7實施形態之發光元件收納用構件的變形例。此外，圖19A至圖19F係與上述之圖18B對應的剖面圖，圖19G係與上述之圖18A對應的立體圖。
圖19A係變形例1之發光元件收納用構件A8的放大剖面圖。發光元件收納用構件A8其倒角部220的形狀並非平面狀，而是曲面狀。換言之，在發光元件230的發光面230a所鄰接之搭載面207的緣部，進行所謂的R加工。
藉此，可抑制在發光元件230產生的熱儲存在搭載部202。此乃因熱雖然更容易儲存在角部，但藉由在發光元件收納用構件A8中將倒角部220設成曲面狀，會使搭載部202的角部變小之故。因此，藉由將倒角部220設成曲面狀，可實現放熱性高的發光元件收納用構件A8。
圖19B所示之發光元件收納用構件A9，導電層208從搭載面207設置到倒角部220這點，係與上述之發光元件收納用構件A8相異。
藉由將導電層208設成此構成，在使用金屬化層與鍍敷層兩者作為導電層208之情況，可以均一的厚度形成鍍敷層。此乃因若在形成曲面狀倒角部220的金屬化 層上進行電解鍍敷，得以避免在角部所容易產生的局部性電場集中之故。藉此，因為能提升搭載面207的平坦性，所以發光元件230可在不會傾斜的情況下搭載於搭載面207。因此，可抑制從發光元件230射出外部之光的光軸的偏移。
以圖19C所示之發光元件收納用構件A10而言，從搭載面207設置到倒角部220的導電層208其從搭載面207到倒角部220均為相同的厚度這點，係與上述的發光元件收納用構件A9不同。
藉由將導電層208設成此構成，在將發光元件230接合於導電層208上時，可在發光元件230與導電層208之間形成彎月形(meniscus)。因此，能夠使發光元件230的安裝可靠性提升。此外，在此，所謂「相同的厚度」係指厚度的差在0.01μm以內。
以圖19D所示之發光元件收納用構件A11而言，從搭載面207設到倒角部220的導電層208其從搭載面207朝向倒角部220逐漸變薄這點，係與上述的發光元件收納用構件A10不同。
藉由將導電層208設成此構成，可抑制在倒角部220側的導電層208發生龜裂。此乃因在金屬製導電層208與陶瓷製搭載部202中，熱膨脹係數差大，所以在導電層208較厚的情況下，雖然於熱循環時會有在倒角部220側之導電層208端部的搭載部202側發生龜裂的情況，惟藉由使容易發生龜裂之倒角部220側的導電層208變薄，會成為得以緩和熱膨脹係數差之構造。
因此，藉由從搭載面207朝向倒角部220使導電層208逐漸變薄，可實現可靠性高的發光元件收納用構件A11。
至此，雖顯示關於在搭載面207設有導電層208的情況，惟在第7實施形態中不一定要在搭載面207設置導電層208。例如，如圖19E及圖19F顯示的發光元件收納用構件A12及A13所示，亦可不在搭載部202的搭載面207設置導電層208(參照圖18A)，而是在搭載部202直接搭載發光元件230。
於此情況也是藉由將平面狀倒角部220(圖19E)或曲面狀倒角部220(圖19F)設置於搭載面207的緣部，可抑制從發光元件230的發光面230a所放射的光在搭載面207反射。因此，可使射出外部之光的發光效率提升。再者，在圖19F所示之發光元件收納用構件A13中，藉由將倒角部220設成曲面狀，可使放熱性提升。
此外，在發光元件收納用構件A12及A13中，於搭載面207與發光元件230的接合不需要使用焊料等導電接合材，亦可使用絕緣性接著劑等。
又，至此，雖顯示關於在位於搭載面207與LD搭載端面206之間的邊的全體設有倒角部220的情況，但第7實施形態中也可不一定要在此邊的全體設置倒角部220。
例如，如圖19G所示之發光元件收納用構件A14所示，亦可將倒角部220僅形成在發光元件230與搭載面207的緣部鄰接的區域。於此情況也是因為在發光面 230a的附近設置有倒角部220，所以可使射出外部之光的發光效率提升。再者，藉由將形成於倒角部220的側端之角部221作為發光元件230的定位標記使用，可使發光元件230的對位精度提升，因此可使所射出之光的光軸精度提升。
此外，倒角部220和導電層208的形狀和配置並不限於上述各實施例。例如，倒角部220不限於平面狀或曲面狀，亦可為例如多面狀。只要是以從發光面230a放射的光不會反射的方式形成倒角的話，則倒角部220為何種形狀皆可。
<第7實施形態的製造方法>
其次，依據圖20，就第7實施形態之發光元件收納用構件A7的製造方法進行說明。此外，圖20係從上方觀看各步驟之俯視圖。
發光元件收納用構件A7係對3片生胚片分別實施既定的加工，接著將各生胚片以既定的順序積層並進行衝壓加工等，最後將積層成形體燒成而形成。
在第7實施形態之發光元件收納用構件A7的製造步驟中，由於生胚片140、150、160的製造步驟，係與圖14至圖16所示之第6實施形態的製造步驟同樣，故省略說明。
接著，將以圖14至圖16所示的方式加工的生胚片150及160，以生胚片150成為上側的方式積層並進行加熱加壓，而形成部分積層體170(參照圖20(a))。然後，使用既定形狀的衝壓模具，從部分積層體170的上方朝下 方進行衝壓加工，而形成凹部171、和底面比凹部171低的凹部172、和從凹部171底面的緣部朝向凹部172傾斜的傾斜部174(參照圖20(b))。
在此，凹部171係與發光元件收納用構件A7的搭載面207(參照圖18A)對應之部位，凹部172係與發光元件收納用構件A7的底面205(參照圖18A)對應之部位。又，傾斜部174係與發光元件收納用構件A7的倒角部220(參照圖18A)對應之部位，藉由變更衝壓模具的形狀，可適當地變更倒角部220的形狀。
接著，在經衝壓加工之部分積層體170的上面，將以上述方式加工的生胚片140積層並進行加壓加熱，而形成積層體180(參照圖20(c))。其次，沿著從設有凹部172之側的端面稍微進入內側之位置的切斷面F，將積層體180在上下方向切斷(參照圖20(d))。藉由此切斷，形成與發光元件收納用構件A7的開口部204(參照圖18A)對應之開口部。最後，將如圖20(d)所示般形成的積層成形體190在高溫(約1800℃)下燒成，而完成發光元件收納用構件A7。
此外，關於上述的導體圖案141、153a、153b、163a、163b、164a、164b、通路導體152a、152b、162a、162b的連接狀態、生胚片140、150、160的構成構件等，係與第6實施形態同樣。
[實施例]
<第4實施形態的實施例>
以下，具體地製作以圖5A及圖5B所示之第4實施形 態的發光元件收納用構件A4用的基體作為基本構造之發光元件收納用基板，接著，適用此第4實施形態的發光元件收納用基板，來製作圖6A及圖6B所示的發光裝置。
首先，就用以形成生胚片的混合粉末而言，係調製了：以5質量%的Y2O3粉末、1質量%的CaO粉末之比例，混合於94質量%的氮化鋁粉末而成的混合粉末。
然後，對於此混合粉末(固體含量)100質量份，添加20質量份的丙烯酸系黏合劑作為有機黏合劑、50質量份的甲苯，以調製漿料(slurry)，接著，使用刮刀法，而製得平均厚度為260μm的生胚片。
此外，在導體的形成方面，係使用在100重量份的鎢(W)粉末，添加20重量份的氮化鋁粉末、8重量份的丙烯酸系黏合劑、並適當添加萜品醇(terpineol)而形成的導體糊料。
在所製得的生胚片，使用NC衝頭(NC punch)，之後，將會成為通路孔導體或空間部的貫通孔分別形成於既定處。
接著，在形成有貫通孔的生胚片，利用網版印刷充填導體糊料，然後，形成會成為內部配線圖案及表層配線圖案的導體圖案，以成為圖21A至圖21E所示之圖案片(pattern sheet)的方式分別加工。此外，圖21A至圖21E係表示從積層成形體的下層側依序積層於上層側的圖案片。又，在圖21A至圖21F中，符號40為係生胚片，符號41係導體(通路孔導體)，符號42係導體(內部配線圖案)，符號43係導體(表層配線圖案)，符號44係導體( 密封環連接用圖案)，符號45係導體(電極端子)，符號46係會成為貫通孔的部分。
其中，形成於圖21E的圖案片之衝切處，係用於在基體形成空間部的貫通孔。圖21F係從圖21E所示的圖案片側觀看將圖21A至圖21E的圖案片積層而形成的積層體之俯視圖。
其次，將此等圖案片從下層側依序積層，進行加壓加熱以製作積層成形體。此外，圖21A至圖21E係僅顯示製作1個積層成形體的圖案片，惟亦可採用事先製作各圖案片縱橫地排列複數個而成的多個圖案片，於積層後，再切斷成單片的方法，來製作同樣構造的積層成形體。
然後，將所製得的積層成形體在還原環境氣體中，以最高溫度為1800℃的條件進行2小時的燒成。所製得之發光元件收納用構件A4的尺寸，其燒成後的形狀為寬度2.5mm×長度4.2mm×厚度1.08mm。
藉由將燒成後的發光元件收納用基板以圖21F所示的切斷線c進行切割加工，在基體的端面形成1.4mm×0.43mm的開口部。又，形成於圖21E的圖案片之衝切處與開口部係相連，可在基體將空間部(俯視時的面積：1.8mm×1.8mm)連同開口部一起形成。
接著，在燒成後的發光元件收納用基板，在上面所形成之作為密封環連接用之露出的導體上，以約5μm的厚度形成Ni鍍敷膜。然後，在此Ni鍍敷膜，藉由Ag-Cu硬焊，接合有科伐合金製的密封環(厚度0.1mm)。
接著，利用低熔點玻璃糊料使玻璃板接著於基體端面的開口部(開口面積：1.4mm×0.43mm)的周圍，以堵塞開口部。玻璃板係使用具有反射防止塗布層者。
其次，使用Au-Sn焊料將發光元件接著於所獲得的發光元件收納用基板的搭載部，然後，使用縫熔接法，在密封環接合科伐合金製蓋體來製作發光裝置。此外，發光元件係適用與使用於 9mm(長度10mm)的罐型封裝型之構成相同尺寸之1.5kW級的雷射二極體。又，在蓋體，適用與基體相同材質之氮化鋁製燒結體的試料也以同樣方式製作。
以此方式製得的發光裝置，其發光元件收納用基板的尺寸(於此情況，外形尺寸)為2.5mm×4.2mm×1.33mm(體積：13.97mm3)。其結果，即便是使用相同尺寸的雷射二極體的情況，與罐型封裝型體積(635mm3)相比較，可使俯視時外觀的面積變小83.5%左右，使外觀的體積變小97.8%左右。
以此方式製得的發光裝置，藉由與罐型封裝型的情況相同的散熱器(heat sink)構件組合，可長期間地獲得發光強度的變動幅度在3%以內之發光裝置。
<第6實施形態的實施例>
接著，具體地製作以圖12及圖13A至圖13H所示的基體101作為基本構造之第6實施形態的發光元件收納用構件A6，然後，製作適用此發光元件收納用構件A6的發光裝置。
首先，就用以形成生胚片的混合粉末而言， 係調製了：以5質量%的氧化釔粉末、1質量%的氧化鈣粉末之比例，混合於94質量%的氮化鋁粉末而成的混合粉末。
然後，對於此混合粉末(固體含量)100質量份，添加20質量份的丙烯酸系黏合劑作為有機黏合劑、50質量份的甲苯，以調製漿料，接著，使用刮刀法，而製得平均厚度為500μm的生胚片。
又，在導體圖案或通路導體等導體的形成方面，係使用對於100質量份的鎢粉末，添加20質量份的氮化鋁粉末、8質量份的丙烯酸系黏合劑、並適當添加萜品醇而形成的導體糊料。
接著，使用具有上述成分的生胚片及導體，以圖14至圖17所示的製造方法製作積層成形體190(參照圖17(d))。
將所製得的積層成形體190在還原環境氣體中、以最高溫度為1800℃的條件進行2小時的燒成，而製作基體101。此外，所製得之基體101的尺寸，以燒成後的形狀為寬度2.5mm×長度4.2mm×高度1.08mm。
接著，在形成於基體101的壁部上面111(參照圖12)之導體圖案141(參照圖17(d))，以約5μm的厚度形成Ni鍍敷膜，在此Ni鍍敷膜，藉由Ag-Cu硬焊接合有科伐合金製的密封環(厚度0.1mm)。
接著，利用低熔點玻璃糊料使玻璃板(寬度1.7mm×高度0.8mm)接著於基體101的開口部104(參照圖12)(寬度1.4mm×高度0.43mm)的周圍，以堵塞開口部104 。在此，玻璃板係使用具有反射防止塗布層者。
使用圖13A至圖13H所示之各定位方法，在基體101的搭載部120安裝發光元件130，而獲得發光元件收納用構件A6。在此，就發光元件130而言，係使用振盪波長462nm的半導體雷射元件(寬度0.3mm×長度1.2mm×高度0.15mm)，在發光元件130對搭載部120的接合方面係使用Au-Sn焊料。
接著，使用圖22所示的評價裝置，來評價在發光元件收納用構件A6內部之發光元件130(參照圖12)的定位精度。具體而言，將發光元件收納用構件A6安裝於印刷配線基板300，依據朝向與光源分離50mm的平面301放射的放射光302，來評價定位精度。
在此，試料數係針對各構造設n=20，求得圖22所示之在X、Y、Z各方向之放射光302的位置的標準偏差。再者，求得：放射光302的光軸302a相對於直線303a之相對的角度θ的標準偏差，該直線303a係連結發光元件收納用構件A6與既定中心點303。
此外，使用於評價的印刷配線基板300為寬度10mm×長度10mm×高度3mm的大小，且安裝發光元件收納用構件A6之安裝面的平坦度為5μm以下，又，角隅的直角度為90±0.3°以下。將各構造之定位精度的評價結果顯示於表1。
從未設有定位標記121的試料1、與如圖13A至圖13H所示設有定位標記121的試料2至12之比較得知，第6實施形態的發光元件收納用構件A6其發光元件130的定位精度優異。
此外，從設有1個定位標記121的試料2、與設有2個以上的定位標記121的試料3至12之比較得知，藉由將定位標記121設置2個以上，發光元件130的定位精度得以進一步提升。
再者，從設有平面形狀的定位標記121的試料11、與設有立體形狀的定位標記121的試料10之比較得知，藉由設置立體形狀的定位標記121，發光元件130的定位精度得以進一步提升。
在製造步驟的最後，對評價了發光元件130的定位精度之發光元件收納用構件A6，使用縫熔接法，將科伐合金製蓋體接合於上述的密封環以堵住上面開口 部112，來製作發光裝置。
以此方式製得的發光裝置，其發光元件收納用構件A6在俯視下的面積為10.5mm2、體積為13.97mm3。此值與搭載有相同規格的發光元件130之習知的TO-CAN封裝體(俯視下的面積63.6mm2、體積635mm3)相比，係大幅變小。亦即，第6實施形態的發光裝置與習知的封裝體相比，可大幅小型化。
在此，針對未設置定位標記121之試料1的發光元件130的定位方法，依據圖23進行說明。首先，以CCD相機等，讀取LD搭載端面106、以及在空腔壁面110中與LD搭載端面106相接的空腔壁面110a、110b的位置。
接著，將LID搭載端面106與空腔壁面110a的交點設為輔助點122b，將LD搭載端面106與空腔壁面110b的交點設為輔助點122c，以此輔助點122b、122c的中點作為原點122a。然後，與圖13A所示的實施例同樣，從原點122a及LD搭載端面106的位置，特定定位軸123，配合定位軸123及LD搭載端面106的位置，將發光元件130(參照圖12)安裝於搭載部120。
<第7實施形態的實施例>
繼之，具體地製作第7實施形態的發光元件收納用構件A7等，接著，製作適用此發光元件收納用構件A7等的發光裝置。
首先，就用以形成生胚片的混合粉末而言，係調製了：以5質量%的氧化釔粉末、1質量%的氧化鈣粉末之比例，混合於94質量%的氮化鋁粉末而成的混合粉 末。
然後，對於此混合粉末(固體含量)100質量份，添加20質量份的丙烯酸系黏合劑作為有機黏合劑、50質量份的甲苯，以調製漿料，接著，使用刮刀法，而製得平均厚度為500μm的生胚片。
又，在導體圖案或通路導體等導體的形成方面，係使用對於100質量份的鎢粉末，添加20質量份的氮化鋁粉末、8質量份的丙烯酸系黏合劑、並適當添加萜品醇而形成的導體糊料。此外，除了此導體糊料外，亦使用在此導體糊料進一步添加有0.5質量%的觸變劑而成的導體糊料、以及在此導體糊料進一步添加有1.0質量%觸變劑而成的導體糊料。
接著，使用具有上述成分的生胚片及導體糊料，利用圖14至圖16及圖20所示的製造方法，製得積層成形體190(參照圖20(d))。
然後，將所製得的積層成形體190在還原環境氣體中，以最高溫度為1800℃的進行2小時的燒成，而製得發光元件收納用構件A7等。此外，所製得之發光元件收納用構件A7等的尺寸，其燒成後的形狀為寬度2.5mm×長度4.2mm×高度1.08mm。
然後，在形成於發光元件收納用構件A7等的壁部上面211(參照圖18A)之導體圖案141(參照圖20(d))，以約5μm的厚度形成Ni鍍敷膜，藉由Ag-Cu硬焊將科伐合金製密封環(厚度0.1mm)在800℃下接合於此Ni鍍敷膜。
其次，利用低熔點玻璃糊料使玻璃板(寬度 1.7mm×高度0.8mm)在430℃下接著於發光元件收納用構件A7等的開口部204(參照圖18A)(寬度1.4mm×高度0.43mm)的周圍，以堵住開口部204。在此，玻璃板係使用具有反射防止塗布層者。
在發光元件收納用構件A7等的搭載面207安裝有發光元件230。在此，就發光元件230而言，係使用振盪波長462nm的半導體雷射元件(寬度0.3mm×長度1.2mm×高度0.15mm)，在發光元件230對搭載面207的接合方面係使用Au-Sn焊料。
其次，針對發光元件收納用構件A7等的各種特性進行評價。此時，也針對適用了未設置倒角部220的習知發光元件收納用構件的試料、使用添加了觸變劑的導體糊料所作成的試料，同時進行評價。
又，評價的特性係設為發光效率、放熱性、光軸的精度、可靠性等四個，試料數係針對各構造設n=20。
關於屬於第1特性評價的發光效率，係在暗室內使用亮度計來評價從發光元件收納用構件A7等射出之光的亮度。又，此評價結果的值係為以適用了未設置倒角部220的習知發光元件收納用構件的試料所測定的亮度設為1.0時的相對值。
關於屬於第2特性評價的放熱性，係藉由模擬解析求得發光元件230到達80℃時的發熱量。此時，使用對發光元件收納用構件A7等接合有放熱構件的模型。在此，所接合的放熱構件係設為被貼附於發光元件收納用 構件A7等的背面全面之尺寸(寬度2mm×長度3mm×厚度2mm)。
關於屬於第3特性評價之光軸的精度，係使用圖22所示的評價裝置來進行評價。關於評價方法的詳情，係與上述第6實施形態相同，故省略其詳細說明。
關於屬於第4特性評價的可靠性，係將-65℃至150℃為止之溫度範圍的熱循環試驗實施100個循環。又，熱循環試驗後的試料有無龜裂，係藉由螢光滲透檢驗來評價，計數20個單片中所產生的龜裂產生數。各種特性評價的結果顯示於表2。
從未設置倒角部220的試料13、與設有倒角部220的試料14、15之比較得知，第7實施形態的發光元件收納用構件A7等的發光效率提升。
又，從倒角部220為平面狀的試料14、與倒角部220為曲面狀的試料15之比較得知，藉由將倒角部220設成曲面狀，放熱性得以提升。
再者，從倒角部220為平面狀的試料14、與倒角部220為曲面狀的試料15之比較得知，藉由將倒角部220設成曲面狀，光軸的精度得以提升。
再者，從在導體糊料未添加觸變劑的試料15、與在導體糊料添加有觸變劑的試料16、17之比較得知，藉由在導體糊料添加觸變劑，可靠性得以提升。
藉由在導體糊料添加觸變劑，導體糊料的均平(leveling)性得以提升。藉此，試料16係以金屬化層的厚度在中央部與緣部成為大致均等的方式構成(參照表2)。亦即，由於試料16係如圖19C所示成為可在發光元件230與導電層208之間形成彎月形的構造，所以可靠性得以提升。
又，試料17係進一步添加多量的觸變劑，藉此構成為金屬化層的厚度在緣部側(亦即，倒角部220側)變薄(參照表2)。亦即，試料17係如圖19D所示成為緩和搭載部202與導電層208的熱膨脹係數差之構造，所以可靠性得以提升。
在製造步驟的最後，對進行了各種特性評價的發光元件收納用構件A7等，使用縫熔接法，將科伐合 金製蓋體接合於上述的密封環以堵住上面開口部212，而製得發光裝置。
以此方式製得的發光裝置，其發光元件收納用構件A7等在俯視下的面積為10.5mm2，體積為13.97mm3。此值與搭載有相同規格的發光元件230之習知的TO-CAN封裝體(俯視下的面積63.6mm2、體積635mm3)相比，大幅變小。亦即，第7實施形態的發光裝置與習知的封裝體相比，可大幅小型化。
以上，說明關於本發明的實施形態，惟本發明不限於上述實施形態，只要不逸離其旨趣，則可進行各種變更。例如，上述實施形態中係顯示使用半導體雷射作為發光元件的情況，但發光元件不限於半導體雷射。
如以上所述，實施形態的發光元件收納用構件A1(A1a至A1d)係具有基體1，該基體1係藉由陶瓷構成，且在內部具有至少將1處設為開口部5的深底型空間部7，且此空間部7的內壁(內壁面7b)會成為發光元件9的搭載部11。藉此，得以謀求高放熱性且小型化。
又，在實施形態的發光元件收納用構件A1(A1a、A1c、A1d)中，基體1具有兩個對向的端面3a、3b、以及與此端面3a、3b垂直的側面4。藉此，得以謀求高放熱性且小型化。
在實施形態的發光元件收納用構件A1中，當搭載部11從與端面3a、3b垂直的方向觀看時，係設置於此端面3a、3b的中央部C。藉此，可進行穩定的發光。
又，在實施形態的發光元件收納用構件A1b 中，基體1係構成截圓錐的形狀。藉此，在驅動時也可縮小光軸的搖晃。
又，在實施形態的發光元件收納用構件A1c中，基體1的內壁(內壁面7b)的至少一部分係構成傾斜面，開口部5側的開口面的面積係比位於其裡側之底部7a的面積大。藉此，能夠獲得即使發光元件9的數量少，也可覆蓋廣範圍之發光裝置。
又，在實施形態的發光元件收納用構件A1d中，基體1係藉由開口部5附近的階差5a而使開口面比裡側更廣。藉此，能提高發光裝置的可靠性。
此外，實施形態的發光元件收納用構件A2(A3至A14)係具有基體21，該基體21具備：俯視時的形狀呈矩形的底部基材22(102、201a)；壁構件23(103、201b)，係以在底部基材22(102、201a)上，將用以搭載發光元件9(130、230)的搭載部26(120、202)包圍成U字狀，且至少將1處設成開口部27(104、204)的方式設置；及搭載部26(120、202)，係設置於此壁構件23(103、201b)的內側區域；基體21係藉由陶瓷一體地形成。藉此，可謀求高放熱性且小型化。
又，在實施形態的發光元件收納用構件A3中，搭載部26係配置成從開口部27側觀看時，位於壁構件23的高度方向的中央。藉此，可進行穩定的發光。
又，在實施形態的發光元件收納用構件A4(A5)中，係在壁構件23間的開口部27設置有架橋構件29。藉此，可使來自基體21全體的放熱性提升。
在實施形態的發光元件收納用構件A5中，架橋構件29係彎曲。藉此，可提高架橋構件29的放熱性。
在實施形態的發光元件收納用構件A3(A4、A5)中，壁構件23的厚度係從底部基材22側朝向上面側變薄。藉此，即使在硬焊步驟等中負載施加於壁構件23的情況，也可抑制壁構件23發生破損等。
在實施形態的發光元件收納用構件A1(A2至A5)中，搭載部11(26)係包含雷射二極體用的第1搭載部25a、和鄰接於第1搭載部25a之光二極體用的第2搭載部25b而構成。藉此，可獲得通用性高的發光裝置。
在實施形態的發光元件收納用構件A6中，在搭載部120的周圍，設置決定發光元件130的搭載位置之定位標記121。藉此，即使將半導體雷射等具有細長形狀的發光元件130搭載於基體101的情況，也可容易地使從發光面130a所放射之光的光軸一致。
又，在實施形態的發光元件收納用構件A6中，定位標記121係與基體101形成一體的凹狀或凸狀。藉此，可更高精度地決定發光元件130的位置，並可抑制基體101的製造成本上升。
在實施形態的發光元件收納用構件A6中，定位標記121係具有圓柱、圓錐、角柱及角錐中的至少一個形狀。藉此，可使定位標記121的位置容易辨識。
在實施形態的發光元件收納用構件A7(A8至A14)中，搭載部202係在面對開口部204的緣部具有倒角部220。藉此，可使射出外部之光的發光效率提升。
實施形態的陣列構件C1係連結有複數個發光元件收納用構件A1(A2至A5)。藉此，可獲得陣列型發光裝置。
實施形態的陣列構件C1係發光元件收納用構件A1(A2至A5)彼此一體燒結而成者。藉此，可獲得高放熱性且高強度的陣列型發光裝置。
又，實施形態的發光裝置係在發光元件收納用構件A1(A1a至A1d，A2至A14)的搭載部11(26、120、202)上，具備有發光元件9(130、230)。藉此，可獲得高放熱性且小型化的發光裝置。
實施形態的發光裝置係具備：陣列構件C1；和搭載於陣列構件C1的搭載部11(26)之發光元件9。藉此，可獲得高放熱性且高強度的陣列型發光裝置。
進一步的效果和變形例，同行業者係可容易地導出。因此，本發明之更廣範圍的態樣，並未受限於如上所示且所記載之特定的詳細情況及代表性實施形態。因此，在不悖離由附加的申請專利範圍及其均等構成所定義的總括性發明概念的精神或範圍之情況下，可進行各種變更。

Claims (21)

  1. 一種發光元件收納用構件，其具有基體，該基體係藉由陶瓷構成，且在內部具有將至少1處設為開口部的空間部，該空間部的內壁係成為發光元件的搭載部，前述基體具有兩個對向的端面、及與該端面垂直的側面，前述空間部係貫通兩個對向的前述端面。
  2. 如請求項1之發光元件收納用構件，其中前述搭載部從與前述端面垂直的方向觀看時，係設置於該端面的中央部。
  3. 如請求項1或2之發光元件收納用構件，其中前述基體係構成截圓錐的形狀。
  4. 如請求項1之發光元件收納用構件，其中就前述基體而言，前述內壁的至少一部分係形成傾斜面，前述開口部側的開口面的面積係比位於其裡側之底部的面積還大。
  5. 如請求項1之發光元件收納用構件，其中前述基體係藉由前述開口部附近的階差而使開口面比裡側還廣。
  6. 如請求項1之發光元件收納用構件，其中前述搭載部係包含雷射二極體用的第1搭載部、和鄰接於該第1搭載部之光二極體用的第2搭載部而構成。
  7. 一種發光元件收納用構件，其具有基體，該基體係藉由陶瓷構成，且在內部具有將至少1處設為開口部的深底型空間部，該空間部的內壁係成為發光元件的搭載部；前述搭載部係包含雷射二極體用的第1搭載部、和鄰接於該第1搭載部之光二極體用的第2搭載部而構成。
  8. 一種發光元件收納用構件，其具有基體，且該基體係藉由陶瓷一體地形成，該基體具備：俯視時的形狀呈矩形的底部基材；壁構件，其係以在該底部基材上，將用以搭載發光元件的搭載部包圍成U字狀，且將至少1處設成開口部之方式設置；及前述搭載部，設置於該壁構件的內側的區域，在前述壁構件間的前述開口部設置有架橋構件。
  9. 如請求項8之發光元件收納用構件，其中前述搭載部從前述開口部側觀看時，係配置成位於前述壁構件的高度方向的中央。
  10. 如請求項8之發光元件收納用構件，其中前述架橋構件係彎曲。
  11. 如請求項8之發光元件收納用構件，其中前述壁構件的厚度係從前述底部基材側朝向上面側變薄。
  12. 如請求項8之發光元件收納用構件，其中前述搭載部係包含雷射二極體用的第1搭載部、和鄰接於該第1搭載部之光二極體用的第2搭載部而構成。
  13. 如請求項8之發光元件收納用構件，其中在前述搭載部的周圍設置有決定前述發光元件的搭載位置之定位標記。
  14. 如請求項13之發光元件收納用構件，其中前述定位標記係與前述基體一體形成的凹狀或凸狀。
  15. 如請求項13之發光元件收納用構件，其中前述定位標記具有圓柱、圓錐、角柱及角錐中的至少一個形狀。
  16. 如請求項8之發光元件收納用構件，其中前述搭載部係在面向前述開口部的緣部具有倒角部。
  17. 一種發光元件收納用構件，其具有基體，且該基體係藉由陶瓷一體地形成，該基體具備：俯視時的形狀呈矩形的底部基材；壁構件，其係以在該底部基材上，將用以搭載發光元件的搭載部包圍成U字狀，且將至少1處設成開口部之方式設置；及前述搭載部，設置於該壁構件的內側的區域，前述搭載部係包含雷射二極體用的第1搭載部、和鄰接於該第1搭載部之光二極體用的第2搭載部而構成。
  18. 一種陣列構件，其係連結有複數個如請求項1至17中任一項的發光元件收納用構件。
  19. 如請求項18之陣列構件，其係由發光元件收納用構件彼此一體燒結而成。
  20. 一種發光裝置，其特徵為：在如請求項1至17中任一項之發光元件收納用構件的搭載部上，具備有發光元件。
  21. 一種發光裝置，其特徵為具備：如請求項18或19之陣列構件；及搭載於前述陣列構件的前述搭載部之發光元件。
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