WO2011105432A1 - 電子デバイス - Google Patents

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WO2011105432A1
WO2011105432A1 PCT/JP2011/053998 JP2011053998W WO2011105432A1 WO 2011105432 A1 WO2011105432 A1 WO 2011105432A1 JP 2011053998 W JP2011053998 W JP 2011053998W WO 2011105432 A1 WO2011105432 A1 WO 2011105432A1
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ceramic
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glass
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PCT/JP2011/053998
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雅弘 横須賀
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三洋電機株式会社
三洋電波工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an electronic device including an electronic element such as a light emitting element or an integrated circuit.
  • the conventional light emitting device includes a light emitting element (101) such as an LED (Light Emitting Diode) and a package (100) for mounting the light emitting element (101) (for example, , See Patent Document 1).
  • the package (100) includes a ceramic base (102) and a ceramic frame (103), and the frame (103) is joined and integrated with the upper surface (102a) of the base (102).
  • a cavity (103a) for accommodating the light emitting element (101) is formed.
  • the light emitting element (101) is accommodated in the cavity (103a) of the package (100), and is installed in a region of the upper surface (102a) of the base body (102) to be the bottom surface of the cavity (103a).
  • the base (102) is provided with a heat conduction part (104) for guiding the heat generated from the light emitting element (101) to the lower surface (102b) of the base (102).
  • the heat conduction part (104) is provided in the base body (102), and the via (105) penetrating from the upper surface (102a) to the lower surface (102b) of the base body (102), and filling the via (105) And a heat conductive material (106) formed.
  • the heat conductive material (106) is exposed on the upper surface (102a) of the base body (102) to form an exposed surface (104a) of the heat conductive portion (104), and the die attach is performed on the exposed surface (104a).
  • a pad (107) is formed. Then, by installing the light emitting element (101) on the surface of the die attach pad (107), the light emitting element (101) and the heat conducting unit (104) are heated via the die attach pad (107). Connected.
  • a wiring portion (109) to be electrically connected to the light emitting element (101) is formed on the surface (102a) of the base (102).
  • an installation region R0 in which the light emitting element (101) is to be installed is provided on the surface of the wiring portion (109) (see, for example, Patent Document 2).
  • JP 2007-201156 A Japanese Patent Laid-Open No. 2004-253404
  • an area different from the installation area R0 of the light emitting element (101) in the surface of the wiring part (109) is exposed in the cavity (103a).
  • the cavity (103a) is filled with a resin material (108) containing a phosphor.
  • the exposed surface of the die attach pad (107) and the exposed surface of the wiring part (109) are likely to undergo chemical reaction (oxidation, etc.) with the phosphor contained in the resin material (108).
  • the touch pad (107) and the wiring part (109) were easily deteriorated.
  • an object of the present invention is to provide an electronic device in which a die attach pad, a wiring portion, and the like are hardly deteriorated.
  • An electronic device includes a ceramic base and an electronic element, a metal layer is formed on the surface of the base, and the electronic element is placed on the surface of the metal layer, whereby the electronic device The element and the metal layer are connected thermally or electrically.
  • the metal layer is formed in a region on the inner side of the outer peripheral edge of the region covered with the electronic element in the surface of the base.
  • the entire surface of the metal layer is covered with the electronic element. Therefore, the chemical reaction such as oxidation hardly occurs on the surface of the metal layer, and therefore the metal layer is hardly deteriorated.
  • the electronic device further includes a heat conduction part that guides heat generated from the electronic element to the back surface of the base, and the heat conduction part is provided in the base and is provided on the base.
  • the exposed surface of the heat conducting portion extends to the outside of the metal layer forming region, so that the metal layer forming region is surrounded by the peripheral region of the exposed surface of the heat conducting portion.
  • a region different from the region where the metal layer is formed is covered with a ceramic layer.
  • the peripheral area of the exposed surface of the heat conducting portion may be raised, and a raised portion may be formed on the exposed surface. If the metal layer overlaps the raised portion, the metal layer may be deformed and the contact area between the electronic element and the metal layer may be reduced.
  • the contact area is small, it is difficult for heat to move from the electronic element to the heat conducting portion, and therefore, heat generated from the electronic element is difficult to move to the back surface of the substrate. Therefore, the amount of heat dissipated from the back surface of the substrate is reduced, and the heat dissipation characteristics of the electronic device are deteriorated.
  • the region inside the peripheral region (the region surrounded by the peripheral region) of the exposed surface of the heat conducting part tends to remain flat even when the peripheral region is raised.
  • the peripheral region of the exposed surface of the heat conducting portion is not covered with the metal layer, and therefore the raised portion of the heat conducting portion and the metal layer do not overlap. That is, the metal layer is formed in a flat region on the exposed surface of the heat conducting unit. Therefore, the contact area between the lower surface of the electronic element and the metal layer is large, and the heat generated from the electronic element easily moves to the heat conducting portion. As a result, the amount of heat dissipated from the back surface of the substrate increases, and the electronic device has high heat dissipation characteristics.
  • the electronic device further includes a wiring portion that is formed on the surface of the base body and is to be electrically connected to the electronic element, and the electronic device is formed on the surface of the wiring portion.
  • a region different from the region where the metal layer is formed in the surface of the wiring portion is covered with a ceramic layer.
  • the electronic element is a light emitting element
  • the ceramic layer contains glass, and a part of the glass is deposited on the surface of the ceramic layer.
  • a glass layer is formed on the surface of the ceramic layer, and a light reflecting surface is formed by the surface of the glass layer. Therefore, light emitted obliquely downward from the light emitting element is reflected on the surface of the glass layer and travels upward, and as a result, high emission intensity is obtained in the electronic device.
  • the crystallinity of the glass deposited on the surface of the ceramic layer is greater than 3%.
  • a glass layer having a glass crystallinity greater than 3% has a smaller surface roughness than a glass layer having a glass crystallinity of 3% or less. Accordingly, a glass layer having a glass crystallinity greater than 3% has a light reflecting surface with a high light reflectance. Therefore, higher emission intensity can be obtained in the electronic device.
  • the metal layer constituting the die attach pad, the wiring portion and the like is not easily deteriorated.
  • FIG. 1A is a perspective view showing a light emitting device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view used for explaining a ceramic body forming step of the method for manufacturing a light emitting device.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a package manufactured by executing the firing step of the manufacturing method.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view used for explaining the plating process of the manufacturing method.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view used for explaining an element mounting process of the manufacturing method.
  • FIG. 6 is an enlarged view of an exposed surface of the heat conducting unit included in the light emitting device.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view used for explaining a ceramic body forming step of the method for manufacturing a light emitting device.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the firing temperature and the crystallinity of the glass.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the wavelength of light incident on the surface of the ceramic layer and the reflectance of the light.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a first modification of the light emitting device.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a second modification of the light emitting device.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a third modification of the light emitting device.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a fourth modification of the light emitting device.
  • FIG. 13 is sectional drawing used for description of the 1st process about the ceramic body formation process of the manufacturing method of the light-emitting device which concerns on this 4th modification.
  • FIG. 13 is sectional drawing used for description of the 1st process about the ceramic body formation process of the manufacturing method of the light-emitting device which concerns on this 4th modification.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view used for explaining the second step of the ceramic body forming step.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view used for explaining the third step of the ceramic body forming step.
  • FIG. 16 is sectional drawing which shows the package produced by execution of the baking process about the manufacturing method of the light-emitting device which concerns on this 4th modification.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing an example of a conventional light emitting device.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing another example of a conventional light emitting device.
  • FIG. 1 (a) is a perspective view showing a light emitting device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (b) is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 1 (a).
  • the light emitting device of this embodiment includes an LED (1) and a package (10) for mounting the LED (1).
  • the package (10) is composed of a ceramic base (2) and a ceramic frame (3), and the frame (3) is joined and integrated with the upper surface (21) of the base (2). .
  • a cavity (30) for accommodating the LED (1) is formed from the inner peripheral surface (31) of the frame (3) and the upper surface (21) of the base body (2).
  • the LED (1) is accommodated in the cavity (30) of the package (10), and is installed on a region of the upper surface (21) of the base body (2) that becomes the bottom surface of the cavity (30).
  • the cavity (30) is filled with a resin material (32) containing a phosphor.
  • the base body (2) is provided with a heat conduction part (4) for guiding the heat generated from the LED (1) to the lower surface (22) of the base body (2).
  • the heat conduction part (4) is opened in the base body (2) and is filled in the via (40) penetrating from the upper surface (21) to the lower surface (22) of the base body (2).
  • a heat conductive material (41) is exposed on the upper surface (21) of the base body (2) to form an exposed surface (42) of the heat conducting portion (4).
  • a diamond is formed on the exposed surface (42).
  • a metal layer (8) functioning as a touch pad is formed.
  • a metal material having high heat conductivity such as silver (Ag) or an alloy of silver (Ag) and platinum (Pt) is used.
  • the ceramic material constituting the base body (2) and the frame (3) is simultaneously fired with the heat conduction material (41) and the metal layer (8) constituting the heat conduction portion (4).
  • Low temperature co-fired ceramic LTCC
  • a low-temperature co-fired ceramic (LTCC) containing alumina and glass at a predetermined ratio is used.
  • a gold plating layer (6) is formed on the surface of the metal layer (8), and the LED (1) is installed on the surface of the gold plating layer (6).
  • LED (1) and the heat conduction part (4) are thermally connected through the metal layer (8).
  • the metal layer (8) is an LED (of the upper surface (21) of the substrate (2) (the upper surface (21) includes the exposed surface (42) of the heat conducting section (4)). It is formed in the region R2 inside the outer peripheral edge of the region R1 covered by 1).
  • the exposed surface (42) of the heat conduction part (4) extends to the outside of the formation region R2 of the metal layer (8), whereby the formation region R2 of the metal layer (8) becomes the heat conduction part. It is surrounded by the peripheral area of the exposed surface (42) of (4).
  • the thickness dimension of the ceramic layer (5) is set to be equal to or smaller than the thickness dimension of the metal layer (8). This ensures that the LED (1) contacts the gold plating layer (6) on the metal layer (8), so that the thermal connection between the LED (1) and the metal layer (8) is ceramic. It is not inhibited by the layer (5).
  • the ceramic layer (5) contains glass, and a part of the glass is deposited on the surface of the ceramic layer (5). And in the light emitting device of this embodiment, the glass deposited on the surface of the ceramic layer (5) has a crystallinity greater than 3%.
  • this manufacturing method has a ceramic body formation process, a baking process, a plating process, an element mounting process, and a resin filling process, and these processes are executed in this order.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view used for explaining the ceramic body forming process.
  • a plurality of ceramic sheets (23) made from low-temperature co-fired ceramic (LTCC) are laminated to form a laminated body (70).
  • LTCC low-temperature co-fired ceramic
  • a through hole (231) penetrating from the front surface to the back surface is formed in a predetermined region, and the through hole (231) is filled with a heat conductive material (41). .
  • LTCC low-temperature co-fired ceramic
  • a metal material having high thermal conductivity such as silver (Ag) or an alloy of silver (Ag) and platinum (Pt) is used for the heat conductive material (41).
  • a frame forming body (31) which is made of a low-temperature co-fired ceramic (LTCC) and becomes a frame body (3) after firing is placed on the upper surface (701) of the laminated body (70).
  • the frame forming body (31) is placed on the upper surface (701) of the multilayer body (70) with the uppermost surface (411) of the heat conductive material (41) exposed in the space (311) inside thereof.
  • the frame forming body (31) may be formed by pressing and sintering the low-temperature co-fired ceramic powder into a predetermined shape, or may be formed by laminating a plurality of ceramic sheets in the same manner as the laminated body (70). Good.
  • a first forming layer (81) serving as the metal layer (8) and a second forming layer (51) serving as the ceramic layer (5) are further formed on the upper surface (701) of the laminate (70). Is formed. Specifically, the first formation layer (81) is formed in the formation region R2 of the metal layer (8) in the uppermost surface (411) of the heat conductive material (41) exposed on the upper surface (701) of the laminate (70). And the other region is covered with the second forming layer (51).
  • the first formation layer (81) and the second formation layer (51) are formed by laminating a ceramic sheet having a through hole filled with a heat conductive material on the upper surface (701) of the laminate (70).
  • it may be formed by applying a heat conductive material paint and a ceramic paint to the formation region R2 and other regions on the uppermost surface (411) of the heat conductive material (41), respectively.
  • a ceramic body (71) composed of the laminate (70), the first and second formation layers (81) and (51), and the frame formation body (31) is formed.
  • the ceramic body (71) produced in the ceramic body forming step is fired at a temperature of 840 ° C. or higher and lower than 950 ° C.
  • a low-temperature co-fired ceramic (LTCC) is used for the ceramic body (71). Therefore, the ceramic body (71) can be sintered even when the firing temperature is a low temperature of 840 ° C. or higher and lower than 950 ° C. Further, when the firing temperature is 840 ° C. or higher and lower than 950 ° C., the metal material such as silver (Ag) used for the heat conductive material (41) and the first forming layer (81) is sintered without causing abnormal shrinkage. Will do.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a package manufactured by executing the firing process.
  • the laminate (70) and the frame forming body (31) are sintered to form the base (2) and the frame (3), and the base (2 ) And the frame (3) are joined together.
  • a cavity (30) for housing the LED (1) is formed from the inner peripheral surface (31) of the frame (3) and the upper surface (21) of the base body (2).
  • the through holes (231) formed in the plurality of ceramic sheets (23) are connected to each other, and the base (2) penetrates from the upper surface (21) to the lower surface (22).
  • a via (40) is formed.
  • the heat conductive material (41) filled in the through hole (231) is also sintered, and the heat conductive materials (41) are combined and integrated with each other. The Thereby, the heat conduction part (4) is formed, and the uppermost surface (411) of the heat conduction material (41) before firing becomes the exposed surface (42) of the heat conduction part (4) after firing.
  • the first formation layer (81) is sintered to form the metal layer (8), and the second formation layer (51) is sintered to form the ceramic layer (5). .
  • a package (10) for mounting the LED (1) is formed.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view used for explaining the plating process. As shown in FIG. 4, in the plating step, the metal layer (8) is gold-plated to form a gold-plated layer (6) on the surface of the metal layer (8).
  • FIG. 5 is a cross-sectional view used for explaining the element mounting process.
  • the LED (1) is mounted on the package (10). Specifically, the LED (1) is accommodated in the cavity (30) of the package (10). At this time, LED (1) is installed on the surface of the gold plating layer (6).
  • the cavity (30) of the package (10) is filled with a resin material (32) containing a phosphor.
  • a resin material (32) containing a phosphor As shown in FIGS. 1A and 1B, the light emitting device according to the present embodiment is completed.
  • the entire surface of the metal layer (8) is covered with the LED (1).
  • the resin material (32) does not contact the surface of the metal layer (8). Therefore, a chemical reaction (oxidation or the like) with the phosphor contained in the resin material (32) does not occur on the surface of the metal layer (8), and therefore the metal layer (8) is hardly deteriorated.
  • the peripheral region of the exposed surface (42) of the heat conducting portion (4) is raised, and a raised portion (43) is formed on the exposed surface (42) as shown in FIG.
  • the metal layer (8) overlaps the raised portion (43)
  • the metal layer (8) may be deformed and the contact area between the LED (1) and the metal layer (8) may be reduced.
  • the contact area is small, it is difficult for heat to move from the LED (1) to the heat conducting section (4), and therefore, heat generated from the LED (1) is difficult to move to the lower surface (22) of the base (2). . Therefore, the amount of heat dissipated from the lower surface (22) of the base body (2) is reduced, and the heat dissipation characteristics of the light emitting device are deteriorated.
  • the region inside the peripheral region (the region surrounded by the peripheral region) in the exposed surface (42) of the heat conducting portion (4) is flat even when the peripheral region is raised as shown in FIG. It is easy to remain.
  • the peripheral region of the exposed surface (42) of the heat conducting portion (4) is not covered with the metal layer (8), and therefore the raised portion ( 43) and the metal layer (8) do not overlap. That is, the metal layer (8) is formed in a flat region of the exposed surface (42) of the heat conducting part (4). Therefore, the lower surface of the LED (1) and the metal layer (8) (in this embodiment, the surface of the gold plating layer (6).
  • the gold plating layer (6) is the exposed surface (42) of the heat conduction portion (4) as the base. ) Is large, and the heat generated from the LED (1) easily moves to the heat conducting part (4). As a result, the amount of heat dissipated from the lower surface (22) of the substrate (2) is increased, and the light emitting device has high heat dissipation characteristics.
  • the exposed surface (42) of the heat conducting part (4) is expanded to the outside of the formation region R2 of the metal layer (8), and the entire heat conducting part (4) is made thick as shown in FIG. 1 (b).
  • the amount of heat transferred from the upper surface (21) to the lower surface (22) of the base body (2) of the heat conducting section (4) increases, and as a result, the light emitting device has higher heat dissipation characteristics.
  • the resin material (32) does not come into contact with the exposed surface (42) of the heat conducting section (4). Therefore, the exposed surface (42) of the heat conducting part (4) does not cause a chemical reaction (oxidation or the like) with the phosphor contained in the resin material (32), and therefore the heat conducting part (4). As a result, the reliability of the light emitting device is improved.
  • glass is contained in the ceramic layer (5), and a part of the glass is deposited on the surface of the ceramic layer (5). Therefore, a glass layer is formed on the surface of the ceramic layer (5) by the deposited glass, and a light reflecting surface is formed by the surface of the glass layer. Therefore, the light emitted diagonally downward from the LED (1) is reflected on the surface of the glass layer and travels upward, and as a result, high light emission intensity is obtained in the light emitting device. .
  • the crystallinity of the glass deposited from the ceramic layer (5) is greater than 3%.
  • a glass layer having a glass crystallinity greater than 3% has a smaller surface roughness than a glass layer having a glass crystallinity of 3% or less. Accordingly, a glass layer having a glass crystallinity greater than 3% has a light reflecting surface with a high light reflectance. Therefore, higher light emission intensity can be obtained in the light emitting device.
  • the inventor of the present application confirmed by experiments that the light reflectance at the surface of the glass layer formed by the precipitated glass is high when the crystallinity of the glass deposited from the ceramic layer (5) is greater than 3%. It was.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the firing temperature of the ceramic body (71) and the crystallinity of the deposited glass.
  • the crystallinity of the glass was measured using an X-ray diffraction method. Specifically, with respect to a package produced by firing the ceramic body (71), the peak value I (Al 2 O of the X-ray diffraction intensity of alumina and glass of low temperature co-fired ceramic (LTCC) constituting the package. 3 ) and I (glass) were measured, respectively, and the ratio of the glass peak value I (glass) to the alumina peak value I (Al 2 O 3 ) was determined to obtain the crystallinity.
  • LTCC low temperature co-fired ceramic
  • the firing temperature is 840 ° C. or higher, the crystallinity of the precipitated glass is greater than 3%.
  • the firing temperature is about 900 ° C.
  • the crystallinity of the precipitated glass is about 40%
  • the firing temperature is about 950 ° C. (not shown)
  • the crystallinity of the precipitated glass is 60%. It will be about.
  • the firing temperature is less than 840 ° C., the crystallinity of the precipitated glass is 3% or less.
  • FIG. 8 shows the wavelength of light incident on the surface of the ceramic layer (5) and the reflectance of the light for each of the packages (10) manufactured at firing temperatures of 847 ° C., 900 ° C., and 950 ° C.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship by graphs A1 to A3. From the graph shown in FIG. 8, it can be seen that a high light reflectance of 85% or more can be obtained in the package (10) manufactured at the firing temperature of 847 ° C. In addition, it can be seen that in the package (10) manufactured at a firing temperature higher than 847 ° C. (900 ° C. and 950 ° C.), the light reflectance is further increased particularly in the wavelength regions of 380 nm to 450 nm and 600 nm to 780 nm.
  • Tables 1 and 2 respectively represent the light reflectivities when the wavelength of the incident light is 405 nm and 650 nm with respect to the graph shown in FIG. As shown in Table 1, when the wavelength of incident light is 405 nm, the light reflectance is 97% at a firing temperature of 847 ° C. and 101.2% at a firing temperature of 900 ° C. Further, as shown in Table 2, when the wavelength of incident light is 650 nm, the light reflectance is 89.8% at a firing temperature of 847 ° C. and 91.8% at a firing temperature of 900 ° C.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a first modification of the light emitting device. As shown in FIG. 9, the light emitting device may have a configuration without the frame (3).
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a second modification of the light emitting device.
  • the exposed surface (42) of the heat conducting part (4) is the outer peripheral edge of the formation region R2 of the metal layer (8) in the upper surface (21) of the base (2). It may be provided only in the inner region.
  • the metal layer (8) overlaps with the peripheral region of the exposed surface (42) of the heat conducting unit (4). Therefore, in the configuration according to this modification, even when the raised portion (43) (see FIG. 6) does not appear on the exposed surface (42) of the heat conducting portion (4), or even when the raised portion (43) appears. It is preferable to apply when the influence on the metal layer (8) is small.
  • the entire exposed surface (42) of the heat conducting section (4) is covered with the metal layer (8). Therefore, even if the ceramic layer (5) is not provided as shown in FIG. 10, the resin material (32) does not contact the exposed surface (42) of the heat conducting portion (4).
  • the substrate (2) is formed in a region different from the formation region R2 of the metal layer (8) in the upper surface (21) of the substrate (2). A part of the ceramic material will be exposed.
  • a low-temperature co-fired ceramic (LTCC) containing glass is used as the ceramic material constituting the substrate (2). Therefore, a part of the glass contained in the low temperature co-fired ceramic (LTCC) is deposited in a region different from the formation region R2 of the metal layer (8) in the upper surface (21) of the substrate (2).
  • LTCC low-temperature co-fired ceramic
  • the glass layer may be formed by forming the ceramic layer (5) on the upper surface (21) of the substrate (2) and precipitating the glass on the surface of the ceramic layer (5).
  • the gold plating layer (6) not only on the surface of the metal layer (8) but also on the side surface of the metal layer (8). Thereby, the contact between the side surface of the metal layer (8) and the resin material (32) is prevented by the gold plating layer (6), and as a result, the deterioration of the metal layer (8) is prevented.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a third modification of the light emitting device.
  • the upper surface (21) of the substrate (2) has a first wiring portion (91) and a second wiring portion (92) to be electrically connected to the LED (1).
  • the metal layer (90) is formed integrally with the first wiring part (91) on the surface of the first wiring part (91).
  • a gold plating layer (6) is formed on the surface of the metal layer (90), and the LED (1) is installed on the surface of the gold plating layer (6).
  • LED (1) and the 1st wiring part (91) are electrically connected via the metal layer (90).
  • the second wiring portion (92) and the LED (1) are electrically connected by a metal wire (93).
  • the metal layer (90) is formed in the region R4 inside the outer peripheral edge of the region R3 covered by the LED (1) in the surface of the first wiring portion (91). A region different from the formation region R4 of the metal layer (90) in the surface of the first wiring portion (91) is covered with the ceramic layer (52).
  • the thickness dimension of the ceramic layer (52) is set to be equal to or smaller than the thickness dimension of the metal layer (90). This ensures that the LED (1) is in contact with the gold plating layer (6) on the metal layer (90), so that the electrical connection between the LED (1) and the metal layer (90) is ceramic. It is not inhibited by the layer (52).
  • the metal layer (90) and the ceramic layer (52) are formed as follows.
  • a wiring forming portion to be the first wiring portion (91) is formed on the upper surface (21) of the base body (2).
  • a ceramic paint is applied to the other region, or the other region is covered with a ceramic sheet.
  • a formation layer to be a ceramic layer (52) is formed.
  • the surface of the formation layer and the exposed surface of the wiring formation portion are aligned on the same plane by pressing the formation layer from above to deform the wiring formation portion.
  • the region where the formation layers overlap is pushed down in the surface of the wiring formation portion, and a convex portion is formed on the surface of the wiring formation portion.
  • the ceramic body (71) produced in the ceramic body forming step is fired.
  • the wiring forming portion is sintered to form the first wiring portion (91), and the convex portion formed on the surface of the wiring forming portion becomes the metal layer (90). Further, the formation layer is sintered to form the ceramic layer (52).
  • the entire surface of the metal layer (90) is covered with the LED (1).
  • the resin material (32) does not contact the surface of the metal layer (90). Therefore, a chemical reaction (oxidation or the like) with the phosphor contained in the resin material (32) does not occur on the surface of the metal layer (90), and therefore the metal layer (90) is hardly deteriorated.
  • the resin material (32) does not contact the surface of the first wiring part (91). Therefore, there is no chemical reaction (oxidation or the like) with the phosphor contained in the resin material (32) on the surface of the first wiring part (91), and therefore the first wiring part (91) is deteriorated. Will be prevented.
  • a glass layer is formed on the surface of the ceramic layer 52, and the crystallinity of the glass constituting the glass layer is 3 It is preferable to make it larger than%.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a fourth modification of the light emitting device.
  • the ceramic layer (5) is embedded in the upper part of the substrate (2) with its surface exposed on the upper surface (21) of the substrate (2).
  • a region different from the formation region R2 of the metal layer (8) may be covered with the ceramic layer (5).
  • the light emitting device may have a configuration without the metal layer (8).
  • the heat conducting material (41) of the heat conducting part (4) the exposed part that will be exposed on the upper surface (21) of the base body (2) functions as the metal layer (8).
  • the gold plating layer (6) formed on the surface of the exposed portion functions as the metal layer (8).
  • this manufacturing method has a ceramic body formation process, a baking process, a plating process, an element mounting process, and a resin filling process, and these processes are executed in this order.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view used for explaining the first step of the ceramic body forming step.
  • a first ceramic sheet (24) made from low temperature co-fired ceramic (LTCC) is prepared in the first step of the ceramic body forming step.
  • LTCC low temperature co-fired ceramic
  • a through hole (241) penetrating from the front surface to the back surface is formed in a predetermined region, and the through hole (241) is filled with a heat conductive material (41). Yes.
  • the exposed surface (412) of the heat conductive material (41) exposed on the upper surface (242) of the first ceramic sheet (24) is different from the formation region R2 of the metal layer (8).
  • a formation layer (53) to be the ceramic layer (5) is formed.
  • the formation layer (53) may be formed by laminating another ceramic sheet on the upper surface (242) of the first ceramic sheet (24), or the formation region R2 of the metal layer (8). It may be formed by applying a ceramic paint to a different area.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view used for explaining the second step of the ceramic body forming step.
  • the forming layer (53) formed in the first step is pressed from above, so that the forming layer (53) has its surface on the first ceramic.
  • the sheet is embedded in the first ceramic sheet (24) while being exposed on the upper surface (242) of the sheet (24).
  • the exposed surface (412) of the heat conductive material (41) the region where the formation layer (53) overlaps is pushed downward, and the exposed surface (412) of the heat conductive material (41) becomes convex. Will be transformed.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view used for explaining the third step in the ceramic body forming step.
  • a plurality of second ceramic sheets (25) are laminated on the lower surface (243) of the first ceramic sheet (24) to form the laminated body (70).
  • each second ceramic sheet (25) is formed with a through hole (251) penetrating from the front surface to the back surface in a predetermined region, and the through hole (251) is filled with a heat conductive material (41). ing.
  • a frame forming body (31) which is made of low temperature co-fired ceramic (LTCC) and becomes a frame body (3) after firing is installed on the upper surface (242) of the first ceramic sheet (24).
  • the frame forming body (31) is placed on the upper surface (242) of the first ceramic sheet (24) by exposing the exposed surface (412) of the heat conductive material (41) to the inner space (311). Is done.
  • the frame forming body (31) may be formed by pressing and sintering the low-temperature co-fired ceramic powder into a predetermined shape, or may be formed by laminating a plurality of ceramic sheets in the same manner as the laminated body (70). Good.
  • the metal layer (8) is further formed in the exposed region (412) of the heat conductive material (41) exposed on the upper surface (242) of the first ceramic sheet (24).
  • a first formation layer (82) to be 8) is formed.
  • a ceramic body (71) composed of the laminate (70), the two formation layers (53) and (82), and the frame formation body (31) is formed.
  • the ceramic body (71) produced in the ceramic body forming step is fired at a temperature of 840 ° C. or higher and lower than 950 ° C.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing a package manufactured by executing the firing process.
  • the laminate (70) and the frame forming body (31) are sintered to form the base body (2) and the frame body (3), and the base body (2 ) And the frame (3) are joined together.
  • a cavity (30) for housing the LED (1) is formed from the inner peripheral surface (31) of the frame (3) and the upper surface (21) of the base body (2).
  • the through holes (241) and (251) formed in the first ceramic sheet (24) and the plurality of second ceramic sheets (25) are connected to each other, and the base (2) A via (40) penetrating from the upper surface (21) to the lower surface (22) is formed.
  • the heat conduction material (41) filled in the through holes (241) and (251) is also sintered, and the heat conduction materials (41) are bonded to each other.
  • the formation layer (53) is sintered and the ceramic layer (5) is formed by executing the firing step.
  • the heat conductive material (41) is exposed in the formation region R2 of the metal layer (8), and the ceramic layer (5) is exposed in other regions. .
  • the formation layer (82) is further sintered to form the metal layer (8).
  • a package (10) for mounting the LED (1) is formed.
  • the metal layer (8) may be formed in a separate step after the firing step.
  • a gold plating layer (6) is formed on the surface of the metal layer (8) by performing gold plating on the metal layer (8) in the plating step.
  • the gold plating layer (6) is formed not only on the surface of the metal layer (8) but also on the side surface of the metal layer (8).
  • the LED (1) is placed on the surface of the gold plating layer (6).
  • the resin material (32) containing a phosphor is filled into the cavity (30) of the package (10). Thereby, as shown in FIG. 12, the light-emitting device which concerns on a 4th modification is completed.
  • the surface of the metal layer (8) has a chemical reaction with the phosphor contained in the resin material (32) ( Oxidation, etc.) does not occur, and therefore the metal layer (8) is unlikely to deteriorate. Further, the light emitting device according to the fourth modified example has high heat dissipation and high reliability, like the light emitting device shown in FIG.
  • a glass layer is formed on the surface of the ceramic layer (5), and the crystallinity of the glass constituting the glass layer is 3 as in the light emitting device shown in FIG. It is preferable to make it larger than%.
  • each part of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the technical scope described in the claims.
  • the ceramic material, the heat conductive material (41), the metal layer (8), and the like employed in the light emitting device are not limited to the materials described in the above embodiment, and various materials can be used.
  • the glass layer was formed in the surface of the ceramic layer (5) by depositing a part of glass contained in the ceramic layer (5), this invention is limited to this. It is not a thing.
  • a glass paint or glass powder is applied to the surface of the ceramic layer (5) in another step and fired at 400 ° C. to 600 ° C. A glass layer may be formed.
  • the various configurations adopted for the light emitting device can also be applied to light emitting devices having light emitting elements other than LEDs.
  • the various configurations employed in the light-emitting device are not limited to light-emitting devices that include light-emitting elements, but can be applied to electronic devices that include various electronic elements such as integrated circuits.
  • LED (electronic element) (10) Package (2) Substrate (21) Top surface (surface) (22) Bottom (rear) (3) Frame (30) Cavity (32) Resin material (4) Heat conduction part (40) Via (41) Heat conduction material (42) Exposed surface (5) Ceramic layer (52) Ceramic layer (6) Gold plating layer (8) Metal layer (90) Metal layer (91) 1st wiring part R1, R3 Area

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Abstract

　本発明に係る電子デバイスは、セラミック製の基体２と電子素子１とを具え、基体２の表面21 には金属層８が形成され、該金属層８の表面上に電子素子１が設置されることにより、該電子素子１と金属層８とが熱的又は電気的に接続されている。ここで、金属層８は、基体２の表面21 の内、電子素子１によって覆われた領域Ｒ１の外周縁よりも内側の領域Ｒ２に形成されてい る。

Description

電子デバイス
　本発明は、発光素子や集積回路などの電子素子を具えた電子デバイスに関する。
　従来の発光デバイスは、図１７に示す様に、ＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）等の発光素子(101)と、該発光素子(101)を搭載するためのパッケージ(100)とを具えている（例えば、特許文献１参照）。該パッケージ(100)は、セラミック製の基体(102)と、セラミック製の枠体(103)とから構成され、枠体(103)が基体(102)の上面(102a)に接合一体化されることにより、発光素子(101)を収容するためのキャビティ(103a)が形成されている。発光素子(101)は、パッケージ(100)のキャビティ(103a)に収容されて、基体(102)の上面(102a)の内、キャビティ(103a)の底面となる領域に設置されている。
　又、基体(102)には、発光素子(101)から発生した熱を基体(102)の下面(102b)へ導く熱伝導部(104)が設けられている。ここで、熱伝導部(104)は、基体(102)に開設されて該基体(102)の上面(102a)から下面(102b)へ貫通するビア(105)と、該ビア(105)に充填された熱伝導材(106)とから構成されている。そして、熱伝導材(106)が基体(102)の上面(102a)に露出して熱伝導部(104)の露出面(104a)が形成されており、該露出面(104a)上にダイアタッチパッド(107)が形成されている。そして、該ダイアタッチパッド(107)の表面上に発光素子(101)が設置されることにより、該ダイアタッチパッド(107)を介して発光素子(101)と熱伝導部(104)とが熱的に接続されている。
　従来の発光デバイスの他の例においては、図１８に示す様に、基体の(102)の表面(102a)に、発光素子(101)に電気的に接続されるべき配線部(109)が形成されており、該配線部(109)の表面には、発光素子(101)が設置されるべき設置領域Ｒ０が設けられている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００７－２０１１５６号公報 特開２００４－２５３４０４号公報
　しかしながら、図１７に示す従来の発光デバイスにおいては、ダイアタッチパッド(107)の表面の内、発光素子(101)の設置領域とは異なる領域がキャビティ(103a)内に露出している。又、図１８に示す従来の発光デバイスにおいては、配線部(109)の表面の内、発光素子(101)の設置領域Ｒ０とは異なる領域がキャビティ(103a)内に露出している。ここで、図１７及び図１８に示す何れの発光デバイスにおいても、キャビティ(103a)内には、蛍光体を含む樹脂材(108)が充填されている。このため、ダイアタッチパッド(107)の露出表面及び配線部(109)の露出表面には、樹脂材(108)に含まれている蛍光体との化学反応（酸化等）が生じ易く、従ってダイアタッチパッド(107)及び配線部(109)が劣化し易かった。
　そこで本発明の目的は、ダイアタッチパッドや配線部等が劣化し難い電子デバイスを提供することである。
　本発明に係る電子デバイスは、セラミック製の基体と電子素子とを具え、前記基体の表面には金属層が形成され、該金属層の表面上に前記電子素子が設置されることにより、該電子素子と金属層とが熱的又は電気的に接続されている。ここで、前記金属層は、前記基体の表面の内、前記電子素子によって覆われた領域の外周縁よりも内側の領域に形成されている。
　上記電子デバイスにおいては、金属層の表面全体が電子素子によって被覆されることになる。よって、金属層の表面には酸化等の化学反応が殆ど生じることがなく、従って金属層は劣化し難い。
　上記電子デバイスの具体的構成において、該電子デバイスは、前記電子素子から発生した熱を前記基体の背面へ導く熱伝導部を更に具え、該熱伝導部は、前記基体に開設されて該基体の表面から背面へ貫通するビアと、該ビアに充填された熱伝導材とから構成され、該熱伝導材が前記基体の表面に露出して前記熱伝導部の露出面が形成されており、該露出面上に前記金属層が形成されることにより該金属層を介して前記電子素子と熱伝導部とが熱的に接続されている。
　より具体的な構成において、前記熱伝導部の露出面が前記金属層の形成領域の外側まで拡がることにより、該金属層の形成領域が、熱伝導部の露出面の周縁領域によって包囲されており、前記熱伝導部の露出面の内、前記金属層の形成領域とは異なる領域がセラミック層により被覆されている。
　上記具体的構成において、基体を構成しているセラミック材と熱伝導材との間には、熱膨張率の差が存在している。従って、上記電子デバイスの製造過程において、熱伝導部の露出面の周縁領域が隆起して、該露出面に隆起部が形成される虞がある。もし、該隆起部に金属層が重なっていたとすれば、金属層が変形して電子素子と金属層との接触面積が小さくなる虞がある。該接触面積が小さいと、電子素子から熱伝導部へ熱が移動し難く、従って、電子素子から発生した熱は基体の背面へ移動し難くなる。よって、基体の背面から発散される熱量が小さくなって、電子デバイスの放熱特性が低下することになる。
　一方、熱伝導部の露出面の内、周縁領域の内側の領域（周縁領域に包囲された領域）は、周縁領域が隆起した場合でも平坦のままとなり易い。
　上記具体的構成においては、熱伝導部の露出面の周縁領域が金属層によって覆われることがなく、従って、熱伝導部の隆起部と金属層とが重なることがない。即ち、金属層は、熱伝導部の露出面の平坦領域に形成されている。よって、電子素子の下面と金属層との接触面積は大きく、電子素子から発生した熱は熱伝導部へ移動し易い。その結果、基体の背面から発散される熱量が大きくなって、電子デバイスは、高い放熱特性を有することになる。
　又、上記具体的構成においては、熱伝導部の露出面の内、金属層の形成領域とは異なる領域がセラミック層により被覆されている。よって、熱伝導部の露出面には酸化等の化学反応が殆ど生じることがなく、従って熱伝導部の劣化が防止され、その結果、電子デバイスの信頼性が向上することになる。
　上記電子デバイスの他の具体的構成において、該電子デバイスは、前記基体の表面に形成されて、前記電子素子に電気的に接続されるべき配線部を更に具え、該配線部の表面上に前記金属層が形成されることにより該金属層を介して前記電子素子と配線部とが電気的に接続されている。
　より具体的な構成において、前記配線部の表面の内、前記金属層の形成領域とは異なる領域がセラミック層により被覆されている。
　該具体的構成によれば、配線部の表面には酸化等の化学反応が殆ど生じることがなく、従って配線部の劣化が防止されることになる。
　上記電子デバイスの更なる他の具体的構成において、前記電子素子は発光素子であって、前記セラミック層にはガラスが含有され、該ガラスの一部がセラミック層の表面に析出している。
　該具体的構成によれば、セラミック層の表面にガラス層が形成され、該ガラス層の表面によって光反射面が形成されることになる。よって、発光素子から斜め下方に向かって出射された光は、ガラス層の表面にて反射されて上方へ進行することになり、その結果、電子デバイスにおいて高い発光強度が得られることになる。
　又、析出したガラスによって形成されたガラス層には、経時変化の原因となる酸化等の化学反応が発生しにくく、従って経時変化による光反射率の低下が発生しにくい。
　より具体的な構成において、前記セラミック層の表面に析出したガラスの結晶化度は３％より大きい。ガラスの結晶化度が３％より大きいガラス層は、ガラスの結晶化度が３％以下であるガラス層と比較して表面粗さが小さくなる。従って、ガラスの結晶化度が３％より大きいガラス層は、光反射率の高い光反射面を有することになる。よって、電子デバイスにおいて、より高い発光強度が得られることになる。
　本発明に係る電子デバイスによれば、ダイアタッチパッドや配線部等を構成する金属層が劣化し難い。
図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る発光デバイスを示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示されるＡ－Ａ線に沿う断面図である。 図２は、上記発光デバイスの製造方法のセラミック体形成工程の説明に用いられる断面図である。 図３は、該製造方法の焼成工程の実行により作製されるパッケージを示す断面図である。 図４は、該製造方法のメッキ工程の説明に用いられる断面図である。 図５は、該製造方法の素子搭載工程の説明に用いられる断面図である。 図６は、上記発光デバイスが有する熱伝導部の露出面の拡大図である。 図７は、焼成温度とガラスの結晶化度との関係を示した図である。 図８は、セラミック層の表面に入射する光の波長と、その光の反射率との関係を示した図である。 図９は、上記発光デバイスの第１変形例を示す断面図である。 図１０は、上記発光デバイスの第２変形例を示す断面図である。 図１１は、上記発光デバイスの第３変形例を示す断面図である。 図１２は、上記発光デバイスの第４変形例を示す断面図である。 図１３は、該第４変形例に係る発光デバイスの製造方法のセラミック体形成工程について、その第１工程の説明に用いられる断面図である。 図１４は、該セラミック体形成工程の第２工程の説明に用いられる断面図である。 図１５は、該セラミック体形成工程の第３工程の説明に用いられる断面図である。 図１６は、該第４変形例に係る発光デバイスの製造方法について、その焼成工程の実行により作製されるパッケージを示す断面図である。 図１７は、従来の発光デバイスの一例を示した断面図である。 図１８は、従来の発光デバイスの他の例を示した断面図である。
　以下、本発明を発光デバイスに実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
　図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る発光デバイスを示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示されるＡ－Ａ線に沿う断面図である。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す様に、本実施形態の発光デバイスは、ＬＥＤ(１)と、該ＬＥＤ(１)を搭載するためのパッケージ(10)とを具えている。
　パッケージ(10)は、セラミック製の基体(２)と、セラミック製の枠体(３)とから構成され、枠体(３)が基体(２)の上面(21)に接合一体化されている。これにより、枠体(３)の内周面(31)と基体(２)の上面(21)とから、ＬＥＤ(１)を収容するためのキャビティ(30)が形成されている。ＬＥＤ(１)は、パッケージ(10)のキャビティ(30)に収容されて、基体(２)の上面(21)の内、キャビティ(30)の底面となる領域上に設置されている。又、キャビティ(30)内には、蛍光体を含む樹脂材(32)が充填されている。
　図１（ｂ）に示す様に、基体(２)には、ＬＥＤ(１)から発生した熱を基体(２)の下面(22)へ導く熱伝導部(４)が設けられている。ここで、熱伝導部(４)は、基体(２)に開設されて該基体(２)の上面(21)から下面(22)へ貫通するビア(40)と、該ビア(40)に充填された熱伝導材(41)とから構成されている。そして、熱伝導材(41)が基体(２)の上面(21)に露出して熱伝導部(４)の露出面(42)が形成されており、該露出面(42)上に、ダイアタッチパッドとして機能する金属層(８)が形成されている。尚、熱伝導材(41)及び金属層（８）には、銀（Ａｇ）や、銀（Ａｇ）と白金（Ｐｔ）の合金等、熱伝導率の高い金属材料が用いられている。
　上記パッケージ(10)において、基体(２)及び枠体(３)を構成するセラミック材には、熱伝導部(４)を構成する熱伝導材(41)及び金属層(８)との同時焼成が可能な低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）が用いられている。本実施形態においては、低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）として、アルミナとガラスが所定の割合で含まれたものが用いられている。
　図１（ｂ）に示す様に、金属層(８)の表面には金メッキ層(６)が形成されており、該金メッキ層(６)の表面にＬＥＤ(１)が設置されている。これにより、ＬＥＤ(１)と熱伝導部(４)とが金属層(８)を介して熱的に接続されている。ここで、金属層(８)は、基体(２)の上面(21)（該上面(21)には、熱伝導部(４)の露出面(42)を含むものとする。）の内、ＬＥＤ(１)によって覆われた領域Ｒ１の外周縁よりも内側の領域Ｒ２に形成されている。
　一方、熱伝導部(４)の露出面(42)は、金属層(８)の形成領域Ｒ２の外側まで拡がっており、これにより、該金属層(８)の形成領域Ｒ２が、熱伝導部(４)の露出面(42)の周縁領域によって包囲されている。
　そして、熱伝導部(４)の露出面(42)の内、金属層(８)の形成領域Ｒ２とは異なる領域がセラミック層(５)により被覆されている。ここで、セラミック層(５)の厚さ寸法は、金属層(８)の厚さ寸法と同じか、又はそれより小さく設定されている。これにより、ＬＥＤ(１)は、金属層(８)上の金メッキ層(６)に確実に接触することになり、従って、ＬＥＤ(１)と金属層(８)との熱的な接続がセラミック層(５)によって阻害されることがない。
　図示していないが、セラミック層(５)にはガラスが含有され、該ガラスの一部がセラミック層(５)の表面に析出している。そして、本実施形態の発光デバイスにおいては、セラミック層(５)の表面に析出したガラスは、３％より大きい結晶化度を有している。
　次に、上記発光デバイスの製造方法につき、図面に沿って具体的に説明する。ここで、該製造方法は、セラミック体形成工程、焼成工程、メッキ工程、素子搭載工程、及び樹脂充填工程を有しており、これらの工程がこの順に実行される。
　図２は、セラミック体形成工程の説明に用いられる断面図である。図２に示す様に、セラミック体形成工程では、低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）から作製された複数のセラミックシート(23)を積層して積層体(70)を形成する。ここで、各セラミックシート(23)には、その表面から背面へ貫通する貫通孔(231)が所定領域に形成され、該貫通孔(231)には熱伝導材(41)が充填されている。
　尚、本実施形態においては、低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）として、アルミナとガラスが所定の割合で含まれたものが用いられている。又、熱伝導材(41)には、銀（Ａｇ）や、銀（Ａｇ）と白金（Ｐｔ）の合金等、熱伝導率の高い金属材料が用いられている。
　積層体(70)の形成後、積層体(70)の上面(701)に、低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）から作製されて焼成後に枠体(３)となる枠形成体(31)を設置する。このとき、枠形成体(31)は、その内側の空間(311)に熱伝導材(41)の最上面(411)を露出させて、積層体(70)の上面(701)に設置される。ここで、枠形成体(31)は、低温同時焼成セラミック粉を所定形状に押し固めて形成されてもよいし、積層体(70)と同様に複数のセラミックシートを積層して形成されてもよい。
　セラミック体形成工程では更に、積層体(70)の上面(701)に、金属層(８)となる第１形成層(81)と、セラミック層(５)となる第２形成層(51)とが形成される。具体的には、積層体(70)の上面(701)に露出した熱伝導材(41)の最上面(411)の内、金属層(８)の形成領域Ｒ２に第１形成層(81)を形成し、他の領域を第２形成層(51)によって被覆する。ここで、第１形成層(81)及び第２形成層(51)は、熱伝導材が充填された貫通孔を有するセラミックシートを積層体(70)の上面(701)に積層することにより形成されてもよいし、熱伝導材(41)の最上面(411)上の形成領域Ｒ２及びその他の領域にそれぞれ熱伝導材塗料とセラミック塗料を塗布することにより形成されてもよい。斯くして、積層体(70)と、第１及び第２形成層(81)(51)と、枠形成体(31)とから構成されたセラミック体(71)が形成されることになる。
　次に焼成工程において、セラミック体形成工程で作製したセラミック体(71)を８４０℃以上９５０℃未満の温度で焼成する。ここで、セラミック体(71)には、低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）が用いられている。従って、焼成温度が８４０℃以上９５０℃未満の低温であっても、セラミック体(71)を焼結させることが出来る。又、８４０℃以上９５０℃未満の焼成温度であれば、熱伝導材(41)及び第１形成層(81)に用いられる銀（Ａｇ）等の金属材料は、異常収縮を生じずに焼結することになる。
　図３は、焼成工程の実行により作製されるパッケージを示す断面図である。焼成工程の実行により、図３に示す様に、積層体(70)と枠形成体(31)がそれぞれ焼結して基体(２)と枠体(３)が形成されると共に、基体(２)と枠体(３)とが互いに接合して一体化される。これにより、枠体(３)の内周面(31)と基体(２)の上面(21)とから、ＬＥＤ(１)を収容するためのキャビティ(30)が形成される。
　積層体(70)の焼結によって、複数のセラミックシート(23)に形成されている貫通孔(231)どうしが互いに連結し、基体(２)をその上面(21)から下面(22)へ貫通するビア(40)が形成される。又、積層体(70)の焼結に伴って、貫通孔(231)に充填されている熱伝導材(41)も焼結し、熱伝導材(41)どうしが互いに結合して一体化される。これにより、熱伝導部(４)が形成され、焼成前の熱伝導材(41)の最上面(411)が、焼成後において熱伝導部(４)の露出面(42)となる。
　又、焼成工程の実行により、第１形成層(81)が焼結して金属層(８)が形成され、第２形成層(51)が焼結してセラミック層(５)が形成される。斯くして、ＬＥＤ(１)を搭載するためのパッケージ(10)が形成されることになる。
　図４は、メッキ工程の説明に用いられる断面図である。図４に示す様に、メッキ工程では、金属層(８)に対して金メッキを施すことにより、該金属層(８)の表面に金メッキ層(６)を形成する。
　図５は、素子搭載工程の説明に用いられる断面図である。図５に示す様に、パッケージ(10)にＬＥＤ(１)を搭載する。具体的には、パッケージ(10)のキャビティ(30)にＬＥＤ(１)を収容する。このとき、金メッキ層(６)の表面にＬＥＤ(１)を設置する。
　次に樹脂充填工程において、パッケージ(10)のキャビティ(30)の内部に、蛍光体を含む樹脂材(32)を充填する。これにより、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す様に、本実施形態に係る発光デバイスが完成する。
　上記発光デバイスにおいては、金属層(８)の表面全体がＬＥＤ(１)によって被覆されることになる。このため、金属層(８)の表面には樹脂材(32)が接触することがない。よって、金属層(８)の表面には、樹脂材(32)に含まれている蛍光体との化学反応（酸化等）が生じることがなく、従って金属層(８)は劣化し難い。
　ところで、上記発光デバイスにおいて、基体(２)を構成しているセラミック材と熱伝導材(41)との間には、熱膨張率の差が存在している。従って、上記発光デバイスの製造過程において、熱伝導部(４)の露出面(42)の周縁領域が隆起して、図６に示す様に該露出面(42)に隆起部(43)が形成される虞がある。もし、該隆起部(43)に金属層(８)が重なっていたとすれば、金属層(８)が変形してＬＥＤ(１)と金属層(８)との接触面積が小さくなる虞がある。該接触面積が小さいと、ＬＥＤ(１)から熱伝導部(４)へ熱が移動し難く、従って、ＬＥＤ(１)から発生した熱は基体(２)の下面(22)へ移動し難くなる。よって、基体(２)の下面(22)から発散される熱量が小さくなって、発光デバイスの放熱特性が低下することになる。
　一方、熱伝導部(４)の露出面(42)の内、周縁領域の内側の領域（周縁領域に包囲された領域）は、図６に示す様に、周縁領域が隆起した場合でも平坦のままとなり易い。
　本実施形態に係る発光デバイスにおいては、熱伝導部(４)の露出面(42)の周縁領域が金属層(８)によって覆われることがなく、従って、熱伝導部(４)の隆起部(43)と金属層(８)とが重なることがない。即ち、金属層(８)は、熱伝導部(４)の露出面(42)の平坦領域に形成されている。よって、ＬＥＤ(１)の下面と金属層(８)（本実施形態では金メッキ層(６)の表面である。金メッキ層(６)は、下地である熱伝導部(４)の露出面(42)の凹凸に沿って形成される。）との接触面積は大きく、ＬＥＤ(１)から発生した熱は熱伝導部(４)へ移動し易い。その結果、基体(２)の下面(22)から発散される熱量が大きくなって、発光デバイスは、高い放熱特性を有することになる。
　又、熱伝導部(４)の露出面(42)を金属層(８)の形成領域Ｒ２の外側まで拡げると共に、図１（ｂ）に示す様に熱伝導部(４)全体を太くすることにより、熱伝導部(４)の基体(２)の上面(21)から下面(22)へ移動する熱量が大きくなり、その結果、発光デバイスは、より高い放熱特性を有することになる。
　更に、上記発光デバイスにおいては、熱伝導部(４)の露出面(42)の内、金属層(８)の形成領域Ｒ２とは異なる領域がセラミック層(５)により被覆されている。このため、熱伝導部(４)の露出面(42)には樹脂材(32)が接触することがない。よって、熱伝導部(４)の露出面(42)には、樹脂材(32)に含まれている蛍光体との化学反応（酸化等）が生じることがなく、従って熱伝導部(４)の劣化が防止され、その結果、発光デバイスの信頼性が向上することになる。
　上記発光デバイスにおいては、セラミック層(５)にガラスが含有され、該ガラスの一部がセラミック層(５)の表面に析出している。従って、析出したガラスによってセラミック層(５)の表面にガラス層が形成され、該ガラス層の表面によって光反射面が形成されることになる。よって、ＬＥＤ(１)から斜め下方に向かって出射された光は、ガラス層の表面にて反射されて上方へ進行することになり、その結果、発光デバイスにおいて高い発光強度が得られることになる。
　又、析出したガラスによって形成されたガラス層には、経時変化の原因となる酸化等の化学反応が発生しにくく、従って経時変化による光反射率の低下が発生しにくい。
　上記発光デバイスにおいてより高い発光強度を得るためには、セラミック層(５)から析出したガラスの結晶化度が３％より大きいことが好ましい。ガラスの結晶化度が３％より大きいガラス層は、ガラスの結晶化度が３％以下であるガラス層と比較して表面粗さが小さくなる。従って、ガラスの結晶化度が３％より大きいガラス層は、光反射率の高い光反射面を有することになる。よって、発光デバイスにおいて、より高い発光強度が得られることになる。
　本願発明者は、セラミック層(５)から析出したガラスの結晶化度が３％より大きい場合、析出したガラスによって形成されるガラス層の表面での光反射率が高くなることを、実験により確かめた。
　図７は、セラミック体(71)の焼成温度と析出したガラスの結晶化度との関係を示した図である。ここで、ガラスの結晶化度は、Ｘ線回折法を用いて測定された。具体的には、セラミック体(71)を焼成することによって作製されたパッケージについて、該パッケージを構成する低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）のアルミナとガラスのＸ線回折強度のピーク値Ｉ(Al2O3)，Ｉ(glass)をそれぞれ測定し、アルミナのピーク値Ｉ(Al2O3)に対するガラスのピーク値Ｉ(glass)の割合を求めることにより、結晶化度を取得した。
　図７に示す様に、セラミック体(71)の焼成温度が高い程、析出するガラスの結晶化度は大きくなる。具体的には、焼成温度が８４０℃以上である場合、析出するガラスの結晶化度は３％より大きくなる。そして、焼成温度が９００℃程度である場合、析出するガラスの結晶化度は４０％程度となり、焼成温度が９５０℃程度である場合（図示せず）、析出するガラスの結晶化度は６０％程度となる。一方、焼成温度が８４０℃未満の温度である場合、析出するガラスの結晶化度は３％以下となる。
　従って、本実施形態の発光デバイスの如く、セラミック体(71)を８４０℃以上の温度で焼成するにより、セラミック層(５)の表面には、３％より大きい結晶化度を有するガラスが析出することになる。
　図８は、８４７℃、９００℃、及び９５０℃の焼成温度で作製されたパッケージ(10)のそれぞれについて、セラミック層(５)の表面に入射する光の波長と、その光の反射率との関係をグラフＡ１～Ａ３により示した図である。図８に示すグラフから、８４７℃の焼成温度で作製されたパッケージ(10)において、８５％以上の高い光反射率が得られることがわかる。しかも、８４７℃よりも高い焼成温度（９００℃及び９５０℃）で作製されたパッケージ(10)においては、特に３８０ｎｍ～４５０ｎｍ及び６００ｎｍ～７８０ｎｍの波長領域において光反射率が更に大きくなることがわかる。
　表１及び表２はそれぞれ、図８に示されるグラフに関して、入射光の波長が４０５ｎｍと６５０ｎｍのときの光反射率をそれぞれ数値で表したものである。表１に示す様に、入射光の波長が４０５ｎｍの場合、光反射率は、８４７℃の焼成温度で９７％となり、９００℃の焼成温度で１０１．２％となる。又、表２に示す様に、入射光の波長が６５０ｎｍの場合、光反射率は、８４７℃の焼成温度で８９．８％となり、９００℃の焼成温度で９１．８％となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　図７及び図８に示されるグラフ、並びに表１と表２に示されるデータから、セラミック層(５)から析出したガラスの結晶化度が３％より大きい場合、析出したガラスによって形成されるガラス層の表面での光反射率が高くなることがわかる。
　図９は、上記発光デバイスの第１変形例を示す断面図である。図９に示す様に、上記発光デバイスは、枠体(３)のない構成を有していてもよい。
　図１０は、上記発光デバイスの第２変形例を示す断面図である。図１０に示す様に、上記発光デバイスにおいて、熱伝導部(４)の露出面(42)は、基体(２)の上面(21)の内、金属層(８)の形成領域Ｒ２の外周縁よりも内側の領域にのみ設けられていてもよい。本変形例に係る構成においては、熱伝導部(４)の露出面(42)の周縁領域に金属層(８)が重なることになる。従って、本変形例に係る構成は、特に熱伝導部(４)の露出面(42)に隆起部(43)（図６参照）が出現しない場合、或いは隆起部(43)が出現したとしても金属層(８)への影響が小さい場合に適用することが好ましい。
　第２変形例に係る発光デバイスにおいては、熱伝導部(４)の露出面(42)全体が金属層(８)によって被覆されることになる。従って、図１０に示す様にセラミック層(５)を設けなかったとしても、熱伝導部(４)の露出面(42)には樹脂材(32)が接触することがない。
　図１０に示す如くセラミック層(５)のない構成においては、基体(２)の上面(21)の内、金属層(８)の形成領域Ｒ２とは異なる領域に、基体(２)を構成するセラミック材の一部が露出することになる。ここで、基体(２)を構成するセラミック材には、ガラスを含有した低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）が用いられている。従って、基体(２)の上面(21)の内、金属層(８)の形成領域Ｒ２とは異なる領域には、低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）に含有されているガラスの一部が析出することにより、ガラス層が形成されることになる。よって、図１（ｂ）に示す発光デバイスと同様、ＬＥＤ(１)から斜め下方に向かって出射された光は、ガラス層の表面にて反射されて上方へ進行することになり、その結果、発光デバイスにおいて高い発光強度が得られることになる。
　勿論、基体(２)の上面(21)にセラミック層(５)を形成して、該セラミック層(５)の表面
にガラスを析出させることにより、ガラス層を形成してもよい。
　図１０に示す如くセラミック層(５)のない構成においては、金属層(８)の表面だけでなく、金属層(８)の側面にも金メッキ層(６)を形成することが好ましい。これにより、金属層(８)の側面と樹脂材(32)との接触が金メッキ層(６)によって防止され、その結果、金属層(８)の劣化が防止されることになる。
　図１１は、上記発光デバイスの第３変形例を示す断面図である。図１１に示す様に、上記発光デバイスにおいて、基体(２)の上面(21)には、ＬＥＤ(１)に電気的に接続されるべき第１配線部(91)と第２配線部(92)が互いに離間して形成されていてもよい。具体的には、第１配線部(91)の表面上に、金属層(90)が第１配線部(91)と一体に形成されている。金属層(90)の表面には金メッキ層(６)が形成されており、該金メッキ層(６)の表面にＬＥＤ(１)が設置されている。これにより、ＬＥＤ(１)と第１配線部(91)とが金属層(90)を介して電気的に接続されている。一方、第２配線部(92)とＬＥＤ(１)とは、金属ワイヤ(93)により電気的に接続されている。
　金属層(90)は、第１配線部(91)の表面の内、ＬＥＤ(１)によって覆われた領域Ｒ３の外周縁よりも内側の領域Ｒ４に形成されている。そして、第１配線部(91)の表面の内、金属層(90)の形成領域Ｒ４とは異なる領域がセラミック層(52)により被覆されている。ここで、第１配線部(91)の表面上では、セラミック層(52)の厚さ寸法が、金属層(90)の厚さ寸法と同じか、又はそれより小さく設定されている。これにより、ＬＥＤ(１)は、金属層(90)上の金メッキ層(６)に確実に接触することになり、従って、ＬＥＤ(１)と金属層(90)との電気的な接続がセラミック層(52)によって阻害されることがない。
　上記金属層(90)及びセラミック層(52)は以下のように形成される。
　セラミック体形成工程において、先ず、基体(２)の上面(21)に、第１配線部(91)となる配線形成部を形成する。次に、該配線形成部の表面の内、金属層(90)を形成すべき領域を残して、他の領域にセラミック塗料を塗布し、或いは、該他の領域をセラミックシートによって被覆することにより、セラミック層(52)となる形成層を形成する。その後、該形成層を上方からプレスして配線形成部を変形させることにより、形成層の表面と配線形成部の露出面とを同一平面上に揃える。このとき、配線形成部の表面の内、形成層が重なった領域が下方に押し下げられて、配線形成部の表面に凸部が形成されることになる。
　次に、焼成工程にて、セラミック体形成工程で作製したセラミック体(71)を焼成する。これにより、配線形成部が焼結して第１配線部(91)が形成され、該配線形成部の表面に形成されていた凸部が金属層(90)となる。又、上記形成層が焼結してセラミック層(52)が形成されることになる。
　第３変形例に係る発光デバイスにおいては、金属層(90)の表面全体がＬＥＤ(１)によって被覆されることになる。このため、金属層(90)の表面には樹脂材(32)が接触することがない。よって、金属層(90)の表面には、樹脂材(32)に含まれている蛍光体との化学反応（酸化等）が生じることがなく、従って金属層(90)は劣化し難い。
　又、第１配線部(91)の表面の内、金属層(90)の形成領域Ｒ４とは異なる領域がセラミック層(52)により被覆されている。このため、第１配線部(91)の表面には樹脂材(32)が接触することがない。よって、第１配線部(91)の表面には、樹脂材(32)に含まれている蛍光体との化学反応（酸化等）が生じることがなく、従って第１配線部(91)の劣化が防止されることになる。
　第３変形例に係る発光デバイスにおいても、図１（ｂ）に示す発光デバイスと同様、セラミック層(52)の表面にガラス層を形成し、該ガラス層を構成するガラスの結晶化度を３％より大きくすることが好ましい。
　図１２は、上記発光デバイスの第４変形例を示す断面図である。図１２に示す様に、上記発光デバイスにおいて、セラミック層(５)は、その表面を基体(２)の上面(21)に露出させた状態で基体(２)の上部に埋設され、これにより、熱伝導部(４)の露出面(42)の内、金属層(８)の形成領域Ｒ２とは異なる領域がセラミック層(５)により被覆されてもよい。
　尚、第４変形例に係る発光デバイスは、金属層(８)のない構成を有していてもよい。この構成においては、熱伝導部(４)の熱伝導材(41)の内、基体(２)の上面(21)に露出することとなる露出部が、金属層(８)として機能することになる。或いは、該露出部の表面に形成される金メッキ層(６)が金属層(８)として機能することになる。
　次に、第４変形例に係る発光デバイスの製造方法につき、図面に沿って具体的に説明する。ここで、該製造方法は、セラミック体形成工程、焼成工程、メッキ工程、素子搭載工程、及び樹脂充填工程を有しており、これらの工程がこの順に実行される。
　図１３は、セラミック体形成工程について、その第１工程の説明に用いられる断面図である。図１３に示す様に、セラミック体形成工程の第１工程では、先ず、低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）から作製された第１セラミックシート(24)を用意する。ここで、第１セラミックシート(24)には、その表面から背面へ貫通する貫通孔(241)が所定領域に形成され、該貫通孔(241)には熱伝導材(41)が充填されている。
　第１工程では更に、第１セラミックシート(24)の上面(242)に露出した熱伝導材(41)の露出面(412)の内、金属層(８)の形成領域Ｒ２とは異なる領域に、セラミック層(５)となる形成層(53)を形成する。ここで、該形成層(53)は、第１セラミックシート(24)の上面(242)に、別のセラミックシートを積層することにより形成されてもよいし、金属層(８)の形成領域Ｒ２とは異なる領域にセラミック塗料を塗布することにより形成されてもよい。
　図１４は、セラミック体形成工程について、その第２工程の説明に用いられる断面図である。図１４に示す様に、セラミック体形成工程の第２工程では、第１工程で形成された形成層(53)を上方からプレスすることにより、形成層(53)を、その表面を第１セラミックシート(24)の上面(242)に露出させた状態で該第１セラミックシート(24)に埋設する。これにより、熱伝導材(41)の露出面(412)の内、形成層(53)が重なった領域が下方に押し下げられて、熱伝導材(41)の露出面(412)が凸状に変形することになる。
　図１５は、セラミック体形成工程について、その第３工程の説明に用いられる断面図である。図１５に示す様に、セラミック体形成工程の第３工程では、第１セラミックシート(24)の下面(243)に、複数の第２セラミックシート(25)を積層して積層体(70)を形成する。ここで、各第２セラミックシート(25)には、その表面から背面へ貫通する貫通孔(251)が所定領域に形成され、該貫通孔(251)には熱伝導材(41)が充填されている。
　又、第３工程では、第１セラミックシート(24)の上面(242)に、低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）から作製されて焼成後に枠体(３)となる枠形成体(31)を設置する。このとき、枠形成体(31)は、その内側の空間(311)に熱伝導材(41)の露出面(412)を露出させて、第１セラミックシート(24)の上面(242)に設置される。ここで、枠形成体(31)は、低温同時焼成セラミック粉を所定形状に押し固めて形成されてもよいし、積層体(70)と同様に複数のセラミックシートを積層して形成されてもよい。
　第３工程では更に、第１セラミックシート(24)の上面(242)に露出した熱伝導材(41)の露出面(412)の内、金属層(８)の形成領域Ｒ２に、金属層(８)となる第１形成層(82)を形成する。斯くして、積層体(70)と、２つの形成層(53)(82)と、枠形成体(31)とから構成されたセラミック体(71)が形成されることになる。
　次に焼成工程において、セラミック体形成工程で作製したセラミック体(71)を８４０℃以上９５０℃未満の温度で焼成する。
　図１６は、焼成工程の実行により作製されるパッケージを示す断面図である。焼成工程の実行により、図１６に示す様に、積層体(70)と枠形成体(31)がそれぞれ焼結して基体(２)と枠体(３)が形成されると共に、基体(２)と枠体(３)とが互いに接合して一体化される。これにより、枠体(３)の内周面(31)と基体(２)の上面(21)とから、ＬＥＤ(１)を収容するためのキャビティ(30)が形成される。
　積層体(70)の焼結によって、第１セラミックシート(24)と複数の第２セラミックシート(25)に形成されている貫通孔(241)(251)どうしが互いに連結し、基体(２)をその上面(21)から下面(22)へ貫通するビア(40)が形成される。又、積層体(70)の焼結に伴って、貫通孔(241)(251)に充填されている熱伝導材(41)も焼結し、熱伝導材(41)どうしが互いに結合して一体化される。又、焼成工程の実行により、形成層(53)が焼結してセラミック層(５)が形成される。これにより、基体(２)の上面(21)には、金属層(８)の形成領域Ｒ２に熱伝導材(41)が露出し、他の領域にセラミック層(５)が露出することになる。
　焼成工程に実行により更に、形成層(82)が焼結して金属層(８)が形成される。斯くして、ＬＥＤ(１)を搭載するためのパッケージ(10)が形成されることになる。尚、金属層(８)は、この焼成工程の実行後に、別の工程で形成されてもよい。
　焼成工程の実行後、メッキ工程において、金属層(８)に対して金メッキを施すことにより、該金属層(８)の表面に金メッキ層(６)を形成する。このとき、金属層(８)の表面だけでなく、金属層(８)の側面にも金メッキ層(６)が形成される。次に、素子搭載工程において、金メッキ層(６)の表面にＬＥＤ(１)を設置する。その後、樹脂充填工程において、パッケージ(10)のキャビティ(30)の内部に、蛍光体を含む樹脂材(32)を充填する。これにより、図１２に示す様に、第４変形例に係る発光デバイスが完成する。
　第４変形例に係る発光デバイスにおいても、図１(ｂ)に示す発光デバイスと同様、金属層(８)の表面には、樹脂材(32)に含まれている蛍光体との化学反応（酸化等）が生じることがなく、従って金属層(８)は劣化し難い。又、第４変形例に係る発光デバイスは、図１(ｂ)に示す発光デバイスと同様、高い放熱性と高い信頼性とを有している。
　第４変形例に係る発光デバイスにおいても、図１（ｂ）に示す発光デバイスと同様、セラミック層(５)の表面にガラス層を形成し、該ガラス層を構成するガラスの結晶化度を３％より大きくすることが好ましい。
　尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記発光デバイスに採用したセラミック材、熱伝導材(41)、金属層(８)等には、上記実施形態で説明した材料に限らず、種々の材料を用いることが出来る。
　上記実施形態においては、セラミック層(５)に含有されているガラスの一部を析出させることにより、セラミック層(５)の表面にガラス層が形成されていたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、上記焼成工程を実行してパッケージ(10)を形成した後、別工程にてセラミック層(５)の表面にガラス塗料やガラス粉末を塗布して４００℃～６００℃で焼成することにより、ガラス層を形成してもよい。
　上記発光デバイスに採用した各種構成は、ＬＥＤ以外の発光素子を具えた発光デバイスにも適用することが可能である。又、上記発光デバイスに採用した各種構成は、発光素子を具えた発光デバイスに限らず、集積回路等、種々の電子素子を具えた電子デバイスにも適用することが可能である。
(１)　ＬＥＤ（電子素子）
(10)　パッケージ
(２)　基体
(21)　上面（表面）
(22)　下面（背面）
(３)　枠体
(30)　キャビティ
(32)　樹脂材
(４)　熱伝導部
(40)　ビア
(41)　熱伝導材
(42)　露出面
(５)　セラミック層
(52)　セラミック層
(６)　金メッキ層
(８)　金属層
(90)　金属層
(91)　第１配線部
Ｒ１，Ｒ３　ＬＥＤ（電子素子）によって覆われた領域
Ｒ２，Ｒ４　金属層の形成領域

Claims (9)

  1. 　セラミック製の基体と電子素子とを具え、前記基体の表面には金属層が形成され、該金属層の表面上に前記電子素子が設置されることにより、該電子素子と金属層とが熱的又は電気的に接続されている電子デバイスにおいて、
    　前記金属層は、前記基体の表面の内、前記電子素子によって覆われた領域の外周縁よりも内側の領域に形成されていることを特徴とする電子デバイス。
  2. 　前記電子素子から発生した熱を前記基体の背面へ導く熱伝導部を更に具え、該熱伝導部は、前記基体に開設されて該基体の表面から背面へ貫通するビアと、該ビアに充填された熱伝導材とから構成され、該熱伝導材が前記基体の表面に露出して前記熱伝導部の露出面が形成されており、該露出面上に前記金属層が形成されることにより該金属層を介して前記電子素子と熱伝導部とが熱的に接続されている請求項１に記載の電子デバイス。
  3. 　前記熱伝導部の露出面が前記金属層の形成領域の外側まで拡がることにより、該金属層の形成領域が、熱伝導部の露出面の周縁領域によって包囲されており、前記熱伝導部の露出面の内、前記金属層の形成領域とは異なる領域がセラミック層により被覆されている請求項２に記載の電子デバイス。
  4. 　前記基体の表面に形成されて、前記電子素子に電気的に接続されるべき配線部を更に具え、該配線部の表面上に前記金属層が形成されることにより該金属層を介して前記電子素子と配線部とが電気的に接続されている請求項１に記載の電子デバイス。
  5. 　前記配線部の表面の内、前記金属層の形成領域とは異なる領域がセラミック層により被覆されている請求項４に記載の電子デバイス。
  6. 　前記電子素子は発光素子であって、前記セラミック層にはガラスが含有され、該ガラスの一部がセラミック層の表面に析出している請求項３に記載の電子デバイス。
  7. 　前記電子素子は発光素子であって、前記セラミック層にはガラスが含有され、該ガラスの一部がセラミック層の表面に析出している請求項５に記載の電子デバイス。
  8. 　前記セラミック層の表面に析出したガラスの結晶化度は３％より大きい請求項６に記載
    の電子デバイス。
  9. 　前記セラミック層の表面に析出したガラスの結晶化度は３％より大きい請求項７に記載
    の電子デバイス。
     
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2590210A3 (en) * 2011-11-04 2014-07-09 Most Energy Corporation Heat dissipating device and manufacture method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002359427A (ja) * 2002-02-18 2002-12-13 Sumitomo Electric Ind Ltd サブマウントおよび半導体装置
JP2005197633A (ja) * 2003-12-26 2005-07-21 Samsung Electro Mech Co Ltd 高出力発光ダイオードパッケージ及び製造方法
JP2006066409A (ja) * 2004-07-28 2006-03-09 Kyocera Corp 発光素子用配線基板および発光装置ならびに発光素子用配線基板の製造方法
JP2006310806A (ja) * 2005-03-28 2006-11-09 Kyocera Corp 放熱部材、電子部品搭載用基板、電子部品収納用パッケージおよび電子装置
JP2009162950A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc 反射材およびそれを用いた反射体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002359427A (ja) * 2002-02-18 2002-12-13 Sumitomo Electric Ind Ltd サブマウントおよび半導体装置
JP2005197633A (ja) * 2003-12-26 2005-07-21 Samsung Electro Mech Co Ltd 高出力発光ダイオードパッケージ及び製造方法
JP2006066409A (ja) * 2004-07-28 2006-03-09 Kyocera Corp 発光素子用配線基板および発光装置ならびに発光素子用配線基板の製造方法
JP2006310806A (ja) * 2005-03-28 2006-11-09 Kyocera Corp 放熱部材、電子部品搭載用基板、電子部品収納用パッケージおよび電子装置
JP2009162950A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc 反射材およびそれを用いた反射体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2590210A3 (en) * 2011-11-04 2014-07-09 Most Energy Corporation Heat dissipating device and manufacture method thereof

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