JP2004253404A - 発光素子収納用パッケージおよび発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子収納用パッケージの機械的強度を大きくして、外部電気回路基板の配線導体に位置ずれや傾斜もなく正確に実装されるとともに、接合強度の大きい信頼性の高い実装を可能とすることができ、かつフルカラー発光させ得るように複数個の発光素子を搭載可能なものとすること。
【解決手段】発光素子収納用パッケージは、上面に複数個の発光素子３を搭載するための搭載部１ａを有する略四角平板状の基体１の上面に、発光素子３を収容するための貫通孔２ａを有する枠体２を積層して成るものであって、基体１は、４つの側面のそれぞれに枠体２の下方に位置して上下面にわたって切り欠かれた平面視で円弧状の切欠き部７を有し、切欠き部７の内周面に側面導体７ａ，７ｂが形成され、側面導体７ａ，７ｂに発光素子３のいずれかの電極が電気的に接続される。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオード等の発光素子を用いた表示装置等に用いられる、発光素子を収納するための発光素子収納用パッケージおよび発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発光ダイオード等の発光素子を収容するための発光素子収納用パッケージ（以下、パッケージともいう）として、セラミック製のパッケージが用いられている。従来のセラミック製のパッケージは、図６に断面図で示すように、上面の中央部に発光素子２３を搭載するための導体層から成る搭載部２１ａを有し、搭載部２１ａおよびその周辺から下面に導出された一対のメタライズ配線導体２４ａ，２４ｂを有する略四角平板状のセラミック製の基体２１と、その上面に積層され、中央部に発光素子２３を収容するための貫通孔２２ａを有する略四角枠状のセラミック製の枠体２２とから主に構成されている（例えば、下記の特許文献１参照）。
【０００３】
そして、基体２１の上面の一方のメタライズ配線導体２４ａが接続された搭載部２１ａ上に発光素子２３を導電性接合材を介して固着するとともに発光素子２３の電極と他方のメタライズ配線導体２４ｂとをボンディングワイヤ２５を介して電気的に接続し、しかる後、枠体２２の貫通孔２２ａ内に透明樹脂（図示せず）を充填して発光素子２３を封止することによって発光装置となる。この発光装置を外部電気回路基板の配線導体に半田を介して接続することによって、発光装置が外部電気回路基板に実装されるとともに搭載する発光装置の電極が外部電気回路に電気的に接続され発光素子２３へ電力が供給されることとなる。
【０００４】
このようなセラミック製のパッケージにおいては、内部に収容する発光素子２３が発する光を枠体２２の貫通孔２２ａの内周面で反射させるが、発光装置の発光効率を良好なものとするために貫通孔２２ａの内周面にニッケル（Ｎｉ）や金（Ａｕ）等の金属から成る金属めっき層２６ｂを表面に有するメタライズ金属層２６ａを被着させている。
【０００５】
また、このパッケージはセラミックグリーンシート（以下、グリーンシートともいう）積層法により製作される。具体的には、セラミックスから成る基体２１用のグリーンシートと、セラミックスから成る枠体２２用のグリーンシートとを準備し、これらのグリーンシートにメタライズ配線導体２４ａ，２４ｂを導出させるための貫通孔や発光素子２３を収容するための貫通孔をグリーンシートの上下面に略垂直に打ち抜く。次に、基体２１用のグリーンシートの上面から下面にかけてメタライズ配線導体２４ａ，２４ｂ用のタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）などの高融点金属粉末から成る金属ペーストを従来周知のスクリーン印刷法等により塗布し、枠体２２用のグリーンシートの貫通孔の内周面にメタライズ金属層２６ａ用のＷやＭｏなどの高融点金属粉末から成る金属ペーストをスクリーン印刷法等により塗布する。次に、基体２１用のグリーンシートと枠体２２用のグリーンシートとを上下に重ねて接合し、これらを高温で焼成して焼結体と成す。その後、搭載部２１ａ、メタライズ配線導体２４ａ，２４ｂおよびメタライズ金属層２６ａの露出表面に、ＮｉやＡｕ等の金属から成る金属めっき層２６ｂを無電解めっき法や電解めっき法により被着させることにより、パッケージが製作される。
【０００６】
しかしながら、この従来のパッケージでは、貫通孔２２ａの内周面が基体２１の上面に対して略垂直になっており、そのため、貫通孔２２ａの内周面で反射した光が外部に均一かつ良好に放射されず、このパッケージを用いた発光装置の発光効率がそれ程高くならないという問題点を有していた。
【０００７】
そこで、このような問題点を解消するために、本出願人は、図５に示すように、上面に発光素子１３を搭載するための搭載部１１ａを有する略平板状の基体１１の上面に、発光素子１３を収容するための貫通孔１２ａを有する枠体１２を接合して成るパッケージであって、貫通孔１２ａ内周面は、基体１１上面に対して５５〜７０度の角度で外側に広がっているとともにその表面に算術平均粗さＲａが１〜３μｍでかつ発光素子１３の光に対する反射率が８０％以上の金属めっき層１６ｂが被着されていることにより、貫通孔１２ａ内に収容する発光素子１３が発する光を傾斜した貫通孔１２ａの内周面の金属めっき層１６ｂにより良好に反射させて外部に向かって均一かつ効率良く放射することができるパッケージを提案した（下記の特許文献１参照）。
【０００８】
このパッケージは以下のようにして作製される。枠体１２用のグリーンシートに発光素子１３収納用の貫通孔１２ａをその内周面が５５〜７０度の傾斜面となるように打ち抜く。次に、貫通孔１２ａの内周面に金属ペーストを塗布し、枠体１２用のグリーンシートと基体１１用のグリーンシートとを枠体１２用のグリーンシートの貫通孔１２ａの内周面が外側に広がる向きに接合し、これらを焼成して基体１１上に貫通孔１２ａを有する枠体１２が積層一体化されるとともに貫通孔１２ａの内周面にメタライズ金属層１６ａが被着された焼結体を得る。次に、メタライズ金属層１６ａ表面に算術平均粗さＲａが１〜３μｍでかつ発光素子１３が発する光に対する反射率が８０％以上の金属めっき層１６ｂを被着させる。
【０００９】
また、基体１１に設けたメタライズ配線導体１４ａ，１４ｂは、Ｗ，Ｍｏ等の高融点金属粉末から成り、このメタライズ配線導体１４ａ，１４ｂは、基体１１の下面に延出するように貫通孔を介して導出されており、図示しない外部電気回路基板の配線導体に接続されて、発光素子１３の各電極と外部電気回路とが電気的に接続される。
【００１０】
メタライズ配線導体１４ａ，１４ｂは、例えばＷ，Ｍｏ等の高融点金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペーストを、基体１１となるグリーンシートに予めスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布しておくことによって基体１１の所定位置に被着形成される。そして、メタライズ配線導体１４ａ，１４ｂの露出表面にＮｉやＡｕ等の耐蝕性に優れる金属を１〜２０μｍ程度の厚みで被着させておくと、メタライズ配線導体１４ａ，１４ｂが酸化腐蝕するのを有効に防止でき、またメタライズ配線導体１４ａと発光素子１３、メタライズ配線導体１４ｂとボンディングワイヤ１５との接合、メタライズ配線導体１４ａ，１４ｂと外部電気回路基板の配線導体との接合を強固にすることができる。従って、メタライズ配線導体１４ａ，１４ｂの露出表面には、厚さ１〜１０μｍ程度のＮｉめっき層と厚さ０．１〜３μｍ程度のＡｕめっき層とが電解めっき法や無電解めっき法により順次被着されている。
【００１１】
また、近年青色の発光素子の開発が進められ、これに伴って３原色の発光素子を１つのパッケージに収納させ、フルカラー発光させるように複数個の発光素子を搭載するパッケージが用いられるようになってきている。このパッケージは、図３の平面図および図４の断面図に示すように、基板３１の上面に複数個の発光素子３３を搭載する搭載部３１ａを有するとともに、４隅に平面視で略円弧状であって上下面にわたって切り欠かれた切欠き部３４が形成されている。そして、切欠き部３４にそれぞれが電気的に独立した電極３４ａ，３４ｂが形成されており、搭載部３１ａに搭載される複数個の発光素子３３の電極が４隅の電極３４ａ，３４ｂの何れかに接続されている（例えば、下記特許文献２参照）。これにより、例えば搭載部３１ａに３個の発光素子３３を搭載した場合、４つの電極３４ａ，３４ｂのうち１つを共通電極３４ａ、他の３つを個別の電極３４ｂとして３個の発光素子３３が接続可能となる。そしてこの３個の発光素子３３を青、緑、赤の３原色とすればフルカラー発光とすることができる。
【００１２】
また、パッケージの上方へ放射する光の輝度を大きくするために、さらに発光素子３３を搭載している。例えばフルカラー発光させる際に３原色の発光素子３３は色ごとに光の輝度に差があり、特に青の発光素子３３の輝度が小さいため、すでに搭載されている青の発光素子３３の他に青の発光素子３３を１個追加して輝度を大きくしている。なお、追加した発光素子３３は、すでに搭載されている発光素子３３と電気的に同じ接続となるように電極３４ａ，３４ｂに接続されている。
【００１３】
【特許文献１】
特開平１４−２３２０１７号公報（図１，図４）
【特許文献２】
特開平５−１３８１８号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献１のパッケージによると、基体１１の下面に延出しているメタライズ配線導体１４ａ，１４ｂの面積が小さいため、基体１１用のグリーンシートにメタライズ配線導体１４ａ，１４ｂの形状に金属ペーストを印刷塗布する際、金属ペーストが表面張力により盛り上がりメタライズ配線導体１４ａ，１４ｂを一定の厚みに印刷することができず、メタライズ配線導体１４ａとメタライズ配線導体１４ｂとで高さのバラツキが発生する。すると、メタライズ配線導体１４ａ，１４ｂを外部電気回路基板の配線導体に半田を介して接続した際に、発光装置が外部電気回路基板に対して傾斜した状態で実装される。その結果、発光装置のメタライズ配線導体１４ａ，１４ｂと外部電気回路基板の配線導体との間に位置ずれ等が発生するという問題点があった。
【００１５】
また、上記の特許文献２のパッケージによると、基板３１の４隅に平面視で略円弧状であって上下面にわたって切り欠かれた切欠き部３４に電極３４ａ，３４ｂが形成されているため、切欠き部３４がパッケージの搬送時にパッケージ同士の衝突などによって外力を受けて欠けや割れが発生してしまい、電極３４ａ，３４ｂとして機能しなくなったり、電極３４ａ，３４ｂが形成されている切欠き部３４を外部回路基板の配線導体に半田を介して接続した際に、切欠き部３４と外部回路基板の配線導体との間に形成される半田のメニスカスの量が少なく、接合強度が小さいという問題点があった。
【００１６】
さらに、上記の特許文献２のパッケージによると、例えばフルカラー発光させる際に３原色の発光素子３３は色ごとに光の輝度に差があり、特に青の発光素子３３の輝度が小さいため、すでに搭載されている青の発光素子３３の他に青の発光素子３３を１個追加して輝度を大きくしているが、この構成では、輝度を大きくするために搭載された発光素子３３の電気的接続がすでに搭載されている発光素子３３と同じ接続となるように電極３４ａ，３４ｂに接続されている。そのため、すでに搭載されている発光素子３３と追加した発光素子３３の電圧や光波長、輝度などをそれぞれ単独に微調整することができないという問題点があった。
【００１７】
従って、本発明は上記従来の問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、パッケージの機械的強度を大きくして、外部電気回路基板の配線導体に位置ずれや傾斜もなく正確に実装できるとともに、接合強度の大きい信頼性の高い実装が可能となり、かつフルカラー発光できるように複数個の発光素子を搭載可能なパッケージおよび発光装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の発光素子収納用パッケージは、上面に複数個の発光素子を搭載するための搭載部を有する略四角平板状の基体の上面に、前記発光素子を収容するための貫通孔を有する枠体を積層して成る発光素子収納用パッケージであって、前記基体は、４つの側面のそれぞれに前記枠体の下方に位置して上下面にわたって切り欠かれた平面視で円弧状の切欠き部を有し、該切欠き部の内周面に側面導体が形成され、該側面導体に前記発光素子のいずれかの電極が電気的に接続されることを特徴とする。
【００１９】
本発明の発光素子収納用パッケージは、上面に複数個の発光素子を搭載するための搭載部を有する略四角平板状の基体は、４つの側面のそれぞれに枠体の下方に位置して上下面にわたって切り欠かれた平面視で円弧状の切欠き部を有し、切欠き部の内周面に側面導体が形成され、側面導体に発光素子のいずれかの電極が電気的に接続されることから、基体の角部に円弧状の切欠き部を形成した場合よりも外力に対する機械的強度が大きくなり欠けや割れがなくなる。
【００２０】
また、この切欠き部の内周面に形成された側面導体の表面積は、基体の角部に円弧状の切欠き部を形成した場合の側面導体の表面積に比べ約２倍となり、基体の下面に形成された電極パッドを外部電気回路基板の配線導体に半田を介して接続する際に、切欠き部の側面導体と外部電気回路基板の配線導体との間に形成される半田のメニスカスが約２倍の半田の量をもって形成されるため、接合強度を大きくすることができる。
【００２１】
また、基体の下面の各電極パッドが外部電気回路基板の配線導体に半田で接合される際に、半田の量を多くして形成されたメニスカスは、各電極パッド間の半田の高さパラツキを吸収するように働き、各電極パッド間の高さバラツキを抑え、かつ接合状態を強固なものとすることができる。これにより、外部電気回路基板の配線導体に平坦な状態で正確な位置に実装させることができる。
【００２２】
さらに、基体の上面に形成された、側面導体と発光素子とを接続するためのメタライズ配線導体が短線化されるため、メタライズ配線導体の抵抗やインダクタンスが小さくなり、発光素子を高効率で発光させることが可能となる。
【００２３】
本発明の発光素子収納用パッケージにおいて、好ましくは、前記複数個の発光素子の少なくとも１個は他の発光素子の輝度調整用であり、該輝度調整用発光素子の電極が電気的に接続される前記側面導体は外部の輝度調整回路に電気的に接続されていることを特徴とする。
【００２４】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは複数個の発光素子の少なくとも１個は他の発光素子の輝度調整用であり、その輝度調整用発光素子の電極が電気的に接続される側面導体は外部の輝度調整回路に電気的に接続されていることから、複数個または複数種の発光素子の電圧、光波長、輝度などの調整を、個々にまたは種類毎に行なうことができるようになり、輝度等の微調整が可能となる。例えばフルカラー発光できるように、青、緑、赤の３原色の発光素子を搭載した場合、３原色の発光素子に対応して３個の輝度調整用発光素子を搭載し、３原色のそれぞれの発光素子の輝度等の微調整を行なうことができる。その結果、複数個または複数種の発光素子のそれぞれの色の強さや輝度を精度よく調整することが可能となる。
【００２５】
本発明の発光装置は、上記本発明の発光素子収納用パッケージと、前記搭載部に搭載された発光素子と、該発光素子を覆う透明樹脂とを具備したことを特徴とする。
【００２６】
本発明の発光装置は、上記の構成により、簡略な構成で高い発光効率を有する高性能のものとなるとともに、外部電気回路基板の配線導体に位置ずれや傾斜もなく正確に実装することができる信頼性の高いものとなる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の発光素子収納用パッケージを以下に詳細に説明する。図１は、本発明のパッケージの実施の形態の一例を示す平面図であり、図２はその断面図である。１は基体、２は枠体であり、主としてこれらで３個の発光素子３、例えば青、緑、赤の３原色の発光素子３でフルカラー発光させるためのパッケージが構成されている。
【００２８】
本発明の基体１は、酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス）、窒化アルミニウム質焼結体等のセラミックスから成る略四角平板状のものであり、複数の発光素子３を支持する支持体であり、その上面に複数の発光素子３を搭載する搭載部１ａを有している。基体１が例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダー、溶剤等を添加混合して泥漿状となし、これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等によりシート状に成形してグリーンシート（セラミック生シート）を得、しかる後、グリーンシートに適当な打ち抜き加工を施してこれを複数枚積層し、高温（約１６００℃）で焼成することによって製作される。
【００２９】
また、基体１は、搭載部１ａおよびその周辺にメタライズ配線導体４ａ，４ｂが被着形成されている。このメタライズ配線導体４ａ，４ｂは、基体１の４つの側面のそれぞれに上下面にわたって切り欠かれ、平面視で円弧状の切欠き部７の内周面に形成された側面導体７ａ，７ｂを介して、基体１下面に形成された電極パッド８ａ，８ｂに電気的に接続されている。また、メタライズ配線導体４ａ，４ｂ、側面導体７ａ，７ｂおよび電極パッド８ａ，８ｂは、ＷやＭｏ等の金属粉末のメタライズ層から成り、パッケージ内部に収容する３個の発光素子３を外部に電気的に接続するための導電路として機能している。
【００３０】
そして、メタライズ配線導体４ａが接続された搭載部１ａには、発光ダイオード等の３個の発光素子３が金−シリコン合金や銀−エポキシ樹脂等の導電性接合材により固着されているとともに、残りの３つのメタライズ配線導体４ｂの搭載部１ａ周辺のそれぞれの部位には、３個の発光素子３の電極のそれぞれがボンディングワイヤ５を介して電気的に接続されている。また、発光素子３は、搭載部１ａおよびメタライズ配線導体４ｂにフリップチップ実装されていても構わない。そして、基体１下面の電極パッド８ａ，８ｂが外部電気回路基板の配線導体に接続されることで発光素子３の各電極と電気的に接続され、発光素子３へ電力が供給される。
【００３１】
メタライズ配線導体４ａ，４ｂ、側面導体７ａ，７ｂおよび電極パッド８ａ，８ｂは、例えばＷやＭｏ等の高融点金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペーストを、基体１となるグリーンシートに予めスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布しておくことによって、基体１の所定位置に被着形成される。
【００３２】
なお、メタライズ配線導体４ａ，４ｂ、側面導体７ａ，７ｂおよび電極パッド８ａ，８ｂの露出する表面にＮｉやＡｕ等の耐蝕性に優れる金属を１〜２０μｍ程度の厚みで被着させておくのがよく、これらの導体が酸化腐蝕するのを有効に防止することができるとともに、メタライズ配線導体４ａと発光素子３、メタライズ配線導体４ｂとボンディングワイヤ５との接合、電極パッド８ａ，８ｂおよび側面導体７ａ，７ｂと外部電気回路の配線導体との接合を強固なものとすることができる。したがって、より好ましくは、メタライズ配線導体４ａ，４ｂ、側面導体７ａ，７ｂおよび電極パッド８ａ，８ｂの露出表面には、厚さ１〜１０μｍ程度のＮｉめっき層と厚さ０．１〜３μｍ程度のＡｕめっき層とが電解めっき法や無電解めっき法により順次被着されているのがよい。
【００３３】
なお、切欠き部７は、基体１用のグリーンシートの４つの側面となる部位を打ち抜き金型で打ち抜いて形成する。このとき、切欠き部７は、枠体２の下方に位置して平面視で枠体２の厚みより小さい曲率半径の円弧状とされてグリーンシートの上下面にわたって切り欠かれるように打ち抜いて形成され、側面導体７ａ，７ｂが切欠き部７の側面に形成される。
【００３４】
枠体２は、基体１と実質的に同じ組成のセラミックスから成り、基体１の上面に積層されて焼結一体化されて接合されている。枠体２は、グリーンシートに予め、その中央部に発光素子３を収容するための断面形状が略円形や略四角形の貫通孔２ａを打ち抜き加工で形成するとともに、これを複数枚積層し、基体１となるグリーンシートの上に積層して焼結一体化して基体１の上面に接合される。
【００３５】
また、枠体２の貫通孔２ａは、枠体２の上面側開口が下面側開口よりも大きく形成されおり、貫通孔２ａの内周面は基体１の上面に対する角度θが３５〜７０°であることが好ましく、７０°を超えると貫通孔２ａ内に収容する発光素子３の光を外部に対して良好に反射することが困難となる傾向にあり、３５°未満では、貫通孔２ａをそのような角度で打ち抜き法で安定的かつ効率良く形成することが困難となるとともに、パッケージが大型化される傾向にある。
【００３６】
また、枠体２は、枠体２用のグリーンシートの中央部を打ち抜き金型を用いて打ち抜くことによって形成されるが、このとき、枠体２用のグリーンシートに形成される貫通孔２ａの内周面をグリーンシートの一方の主面から他方の主面に向けて３５〜７０度の角度θで広がるように形成する。このように、貫通孔２ａの内周面がグリーンシートの一方の主面から他方の主面に向けて３５〜７０度の角度θで広がるように形成することにより、貫通孔２ａの内周面が基体１の上面に対して３５〜７０度の角度θで外側に広がるように形成される。そして、貫通孔２ａはその断面形状は略円形がよく、貫通孔２ａ内に収容される発光素子３が発する光を貫通孔２ａの内周面で全方向に満遍なく反射させて外部に極めて均一に放射することができる。
【００３７】
また、貫通孔２ａの開口の形状は、略円形状、略四角形状、略楕円形状、略多角形状等の種々の形状で構わないが、貫通孔２ａの製作の容易さや形状の安定化等の点から、枠体２の上面側開口と下面側開口が略同形状であるのが好ましい。また、開口の形状として特に略円形状がより好ましく、この場合、貫通孔２ａに収容された発光素子３が発する光を貫通孔２ａの内周面で効率良く反射させて外部に放射することができる。
【００３８】
また、枠体２の貫通孔２ａの内周面の略全面には、メタライズ金属層６ａおよび金属めっき層６ｂが形成されているのが好ましく、例えば、ＷやＭｏ等の金属粉末のメタライズ金属層６ａ上にＮｉ，Ａｕ，Ａｇ等の金属めっき層６ｂが被着されている。そして、金属めっき層６ｂは発光素子３が発光する光に対する反射率を８０％以上であることが好ましいが、金属めっき層６ｂがＮｉ，Ａｕ，Ａｇ等から成ることによって、発光素子３が発光する光に対する反射率を８０％以上とすることができる。反射率が８０％未満であると、枠体２の貫通孔２ａに収容された発光素子３が発光する光を良好に反射することが困難となる。
【００３９】
また、貫通孔２ａの内周面略全面に形成された金属めっき層の表面の算術平均粗さＲａは１〜１０μｍが好ましい。１μｍ未満であると、貫通孔２ａ内に収容される発光素子３が発する光を均一に反射させることができずに、反射する光の強さに偏りが発生しやすくなる。１０μｍを超えると、貫通孔２ａ内に収容される発光素子３が発する光が散乱し、反射光を高い反射率で外部に均一に放射することが困難になる。
【００４０】
このように、本発明のパッケージによれば、上面に複数個の発光素子３を搭載するための搭載部１ａを有する略四角平板状の基体１の４つの側面のそれぞれに、枠体２の下方に位置して上下面にわたって切り欠かれ、平面視で略半円の円弧状の切欠き部７としたことから、基体１の角部に円弧状の切欠き部７を形成した場合よりも外力に対する機械的強度が大きくなり、欠けや割れがなくなる。また、この切欠き部７の内周面に形成された側面導体７ａ，７ｂの表面積は、基体１の角部に円弧状の切欠き部７を形成した場合の側面導体の表面積に比べ約２倍になっており、基体１の下面に形成された電極パッド８ａ，８ｂを外部電気回路基板の配線導体に半田を介して接続する際に、切欠き部７の側面導体７ａ，７ｂと外部電気回路基板の配線導体との間に形成される半田のメニスカスが約２倍の半田の量で形成されるため、接合強度を大きくすることができる。
【００４１】
また、基体の下面の各電極パッド８ａ，８ｂが外部電気回路基板の配線導体に半田で接合される際に、半田の量を多くして形成されたメニスカスは、各電極パッド８ａ，８ｂ間の半田の高さパラツキを吸収するように働き、各電極パッド８ａ，８ｂ間の高さバラツキを抑え、かつ接合状態を強固なものとすることができる。これにより、外部電気回路基板の配線導体に平坦な状態で正確な位置に実装させることができる。
【００４２】
さらに、基体１の上面に形成された、側面導体７ａ，７ｂと発光素子３とを接続するためのメタライズ配線導体４ａ，４ｂが短線化されるため、メタライズ配線導体４ａ，４ｂの抵抗やインダクタンスが小さくなり、発光素子３を高効率で発光させることが可能となる。
【００４３】
この電極パッド８ａ，８ｂは、表面の平坦度が２０μｍ／１０ｍｍ以下であることが好ましい。平坦度が２０μｍ／１０ｍｍを超えると、外部電子回路基板の配線導体に半田を介して接続する際に、電極パッド８ａ，８ｂ間に高さのばらつきが発生し、電極パッド８ａ，８ｂを外部電子回路基板の配線導体の正確な位置に実装するのが困難となる。
【００４４】
また、電極パッド８ａ，８ｂは、略均等に配置され、その面積が基体１の下面の面積に対して１５〜４０％であることが好ましい。１５％未満であると、電極パッド８ａ，８ｂの平坦性が劣化し易くなり、４０％を超えると、電極パッド８ａ，８ｂが短絡する危険性が高くなる。
【００４５】
また、切欠き部７は枠体２の下方に位置していることから、枠体２の貫通孔２ａ内に充填される透明樹脂が切欠き部７へ流れ出すのを有効に防止して封止が良好なものとなる。
【００４６】
また、本発明のパッケージは、好ましくは複数個の発光素子３の少なくとも１個は他の発光素子３の輝度調整用であり、この輝度調整用発光素子３の電極が電気的に接続される側面導体７ａ，７ｂは外部の輝度調整回路に電気的に接続されていることから、複数個または複数種の発光素子３の電圧、光波長、輝度などの調整を、個々にまたは種類毎に行なうことができるようになり、輝度等の微調整が可能となる。例えば、図７に示すように、フルカラー発光できるように、青、緑、赤の３原色の発光素子１３を搭載した場合、３原色の発光素子１３に対応して３個の輝度調整用発光素子１３ａを搭載し、輝度調整用発光素子１３ａの電極を発光素子１３とは電気的に独立した外部の輝度調整回路に電気的に接続されている側面導体１７ｃ，１７ｄに接続することで、３原色のそれぞれの発光素子１３の輝度等の微調整を行なうことができる。その結果、複数個または複数種の発光素子１３のそれぞれの色の強さや輝度を精度よく調整することが可能となる。
【００４７】
なお、図７において、１２は基体、１５はボンディングワイヤ、１７ａ，１７ｂは発光素子１３の電極がボンディングワイヤ１５を介して接続される側面導体である。
【００４８】
かくして、本発明のパッケージによれば、基体１の搭載部１ａに３個の発光素子３を搭載するとともに３個の発光素子３の何れかの電極をメタライズ配線導体４ｂにボンディングワイヤ５を介して電気的に接続し、しかる後、発光素子３を覆うように透明樹脂を設けて発光素子３を封止することによって発光装置となる。発光素子３を覆う透明樹脂は、枠体２の内側に充填されていてもよい。また、枠体２の上面にガラス，石英，サファイア，透光性樹脂等からなる透光性蓋体を接合してもよい。また、本発明の発光装置は、発光ダイオード等の発光素子３を複数個収納した小型のものであることから、個々に蓋をするよりも透明樹脂で発光素子３を覆った方が封止の作業性が良く、また内部のボンディングワイヤ５等の位置固定や各導体層の腐蝕防止等の点で有利なものである。
【００４９】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何等差し支えない。
【００５０】
【発明の効果】
本発明の発光素子収納用パッケージは、上面に複数個の発光素子を搭載するための搭載部を有する略四角平板状の基体は、４つの側面のそれぞれに枠体の下方に位置して上下面にわたって切り欠かれた平面視で円弧状の切欠き部を有し、切欠き部の内周面に側面導体が形成され、側面導体に発光素子のいずれかの電極が電気的に接続されることから、基体の角部に円弧状の切欠き部を形成した場合よりも外力に対する機械的強度が大きくなり欠けや割れがなくなる。
【００５１】
また、この切欠き部の内周面に形成された側面導体の表面積は、基体の角部に円弧状の切欠き部を形成した場合の側面導体の表面積に比べ約２倍となり、基体の下面に形成された電極パッドを外部電気回路基板の配線導体に半田を介して接続する際に、切欠き部の側面導体と外部電気回路基板の配線導体との間に形成される半田のメニスカスが約２倍の半田の量をもって形成されるため、接合強度を大きくすることができる。
【００５２】
また、基体の下面の各電極パッドが外部電気回路基板の配線導体に半田で接合される際に、半田の量を多くして形成されたメニスカスは、各電極パッド間の半田の高さパラツキを吸収するように働き、各電極パッド間の高さバラツキを抑え、かつ接合状態を強固なものとすることができる。これにより、外部電気回路基板の配線導体に平坦な状態で正確な位置に実装させることができる。
【００５３】
さらに、基体の上面に形成された、側面導体と発光素子とを接続するためのメタライズ配線導体が短線化されるため、メタライズ配線導体の抵抗やインダクタンスが小さくなり、発光素子を高効率で発光させることが可能となる。
【００５４】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは複数個の発光素子の少なくとも１個は他の発光素子の輝度調整用であり、その輝度調整用発光素子の電極が電気的に接続される側面導体は外部の輝度調整回路に電気的に接続されていることから、複数個または複数種の発光素子の電圧、光波長、輝度などの調整を、個々にまたは種類毎に行なうことができるようになり、輝度等の微調整が可能となる。
【００５５】
本発明の発光装置は、上記本発明の発光素子収納用パッケージと、搭載部に搭載された発光素子と、発光素子を覆う透明樹脂とを具備したことにより、簡略な構成で高い発光効率を有する高性能のものとなるとともに、外部電気回路基板の配線導体に位置ずれや傾斜もなく正確に実装することができる信頼性の高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光素子収納用パッケージについて実施の形態の一例を示す平面図である。
【図２】図１の発光素子収納用パッケージの断面図である。
【図３】従来の発光素子収納用パッケージの平面図である。
【図４】図３の発光素子収納用パッケージのＡ−Ａ線における断面図である。
【図５】従来の発光素子収納用パッケージの他の例の断面図である。
【図６】従来の発光素子収納用パッケージの他の例の断面図である。
【図７】本発明の発光素子収納用パッケージについて実施の形態の他の例を示す平面図である。
【符号の説明】
１：基体
１ａ：搭載部
２：枠体
３：発光素子
７：切欠き部
７ａ，７ｂ：側面導体
８ａ，８ｂ：電極パッド
１３ａ：輝度調整用発光素子

Claims (3)

1. 上面に複数個の発光素子を搭載するための搭載部を有する略四角平板状の基体の上面に、前記発光素子を収容するための貫通孔を有する枠体を積層して成る発光素子収納用パッケージであって、前記基体は、４つの側面のそれぞれに前記枠体の下方に位置して上下面にわたって切り欠かれた平面視で円弧状の切欠き部を有し、該切欠き部の内周面に側面導体が形成され、該側面導体に前記発光素子のいずれかの電極が電気的に接続されることを特徴とする発光素子収納用パッケージ。
2. 前記複数個の発光素子の少なくとも１個は他の発光素子の輝度調整用であり、該輝度調整用発光素子の電極が電気的に接続される前記側面導体は外部の輝度調整回路に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の発光素子収納用パッケージ。
3. 請求項１または請求項２記載の発光素子収納用パッケージと、前記搭載部に搭載された複数個の発光素子と、該複数個の発光素子を覆う透明樹脂とを具備したことを特徴とする発光装置。

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