JP2003273405A - 発光素子収納用パッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁基体の凹部内壁面に被着形成された金属
反射膜と凹部底面との間の間隔を狭いものとして発光素
子の発する光を効率良く反射できるとともに、凹部内壁
面に被着させた金属反射膜と凹部底面の配線層との間の
電気的絶縁性を良好に保ち、発光素子を正常に発光させ
ることが可能な発光素子収納用パッケージを提供するこ
と。 【解決手段】 複数の絶縁層を積層して成る絶縁基体１
に凹部１ａを設け、その凹部１ａ内に発光素子４を収容
するように成すとともに、凹部１ａ底面に発光素子４の
電極が接続される配線層２を形成し、且つ凹部１ａ内壁
面に金属反射膜３を凹部１ａ底面から離間して被着さ
せ、凹部１ａ底面と金属反射膜３との間に凹部１ａ内に
突出する絶縁層５を配設させた。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本考案は発光ダイオード等の
発光素子を収容するために使用される発光素子収納用パ
ッケージに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、発光ダイオード等の発光素子は、
その輝度の向上により例えば電光表示板用の光源として
多用されるようになってきている。このような発光素子
は、これを収容するための発光素子収納用パッケージ内
に収められた状態で使用される。 【０００３】従来、このような発光素子を収容するため
の発光素子収納用パッケージは、複数の絶縁層を積層し
て成る絶縁基体の上面に発光素子を収容するための凹部
を形成して成る。また、その凹部底面から外部にかけて
は、発光素子に外部電気回路から供給される電力を供給
して所定の輝度の発光をさせる作用を成す配線層が被着
形成されており、凹部の底面に発光素子を導電性接着剤
を介して載置固定するとともに発光素子の各電極を配線
層に電気的に接続した後、凹部内にエポキシ樹脂等の透
明な樹脂を充填し発光素子を気密に封止することによっ
て最終製品としての発光装置となる。 【０００４】なお、この発光素子収納用パッケージにお
いては、絶縁基体の凹部の内壁面に発光素子の発する光
を反射させて、発光素子の発光輝度を実質的に増大させ
る作用をなすための金属反射膜が被着されている。そし
て、この金属反射膜により発光素子の発する光は明るく
輝き、電光表示板として表示される文字や画像を明るく
極めて鮮明なものとしている。 【０００５】この金属反射膜は金や銀、ニッケル等が好
適に使用され、例えば絶縁基体の凹部内壁面に予めメタ
ライズ金属層を被着させておき、そのメタライズ金属層
に金や銀、ニッケル等をめっきにより被着させることに
よって絶縁基体の凹部内壁面に被着形成させている。ま
た、金属反射膜は凹部内壁面の全面に設けるのではなく
凹部底面との間に間隔をあけて被着形成されており、そ
れにより、金属反射膜と凹部底面の配線層との電気的短
絡を有効に防止している。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近時、
発光素子が収容される発光素子収納用パッケージは、そ
の小型化、薄型化が急激に進んでいる。そして、そのよ
うな小型化、薄型化した発光素子収納用パッケージにお
いては、絶縁基体の凹部内壁面に被着させた金属反射膜
による反射効率を高めるために金属反射膜と凹部底面と
の間の間隔を可能な限り狭いものとする必要がある。し
かしながら、絶縁基体の凹部内壁面に被着させた金属反
射膜と凹部底面との間隔を例えば０．３ｍｍ未満の狭い
ものとすると、金属反射膜と凹部底面の配線層との間に
発光素子を凹部底面に固着する導電性接着剤等により電
気的な短絡が発生しやすく、そのような短絡が発生する
と発光素子に配線層を介して電力を正常に供給すること
ができなくなり、その結果、発光素子を正常に発光させ
ることができなくなってしまうという問題点を有してい
た。 【０００７】本発明は、かかる従来の問題点に鑑み案出
されたものであり、その目的は、絶縁基体の凹部内壁面
に被着形成された金属反射膜と凹部底面との間の間隔を
狭いものとして発光素子の発する光を効率良く反射でき
るとともに、凹部内壁面に被着させた金属反射膜と凹部
底面の配線層との間の電気的絶縁性を良好に保ち、発光
素子を正常に発光させることが可能な発光素子収納用パ
ッケージを提供することにある。 【０００８】 【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、複数の絶縁層を積層して成る絶縁基体に
凹部を設け、該凹部内に発光素子を収容するようになす
とともに、前記凹部底面に前記発光素子の電極が接続さ
れる配線層を形成し、且つ前記凹部内壁面に金属反射膜
を前記凹部底面から離間して被着させて成る発光素子収
納用パッケージであって、前記凹部底面と前記金属反射
膜との間に前記凹部内に突出する絶縁層が配設されてい
ることを特徴とするものである。 【０００９】本発明の発光素子収納用パッケージによれ
ば、発光素子を収容するための凹部底面と凹部内壁面に
被着させた金属反射膜との間に、凹部内に突出する絶縁
層を設けたことから、例えば金属反射膜と凹部底面との
間隔を０．３ｍｍ未満の狭いものとしても、凹部底面と
金属反射膜との間に凹部内に突出するように配設された
絶縁層により金属反射膜と凹部底面の配線層との間の電
気的絶縁性を極めて良好に保つことができる。したがっ
て、発光素子の発する光を凹部内壁面に被着させた金属
反射膜により効率良く反射させることができるととも
に、金属反射膜と凹部底面の配線層との電気的短絡を防
止して発光素子を正常に発光させることが可能な発光素
子収納用パッケージを提供することができる。 【００１０】 【発明の実施の形態】次に本発明を添付の図面に基づき
詳細に説明する。図１は本発明の発光素子収納用パッケ
ージの実施の形態の一例を示す断面図であり、図中、１
は絶縁基体、２は配線層、３は金属反射膜、４は発光素
子である。 【００１１】絶縁基体１は、例えば酸化アルミニウム質
焼結体や窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結
体、窒化珪素質焼結体、ガラス−セラミックス等のセラ
ミック材料から成る絶縁層を複数積層して成る略四角箱
状であり、その上面中央部には発光素子４を収容するた
めの凹部１ａが設けられており、この凹部１ａの底面に
発光素子４が導電性接着材を介して接着固定される。 【００１２】このような絶縁基体１は、例えば酸化アル
ミニウム質焼結体から成る場合であれば、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、溶剤、可塑剤、分散
剤等を添加混合して得たセラミックスラリーを従来周知
のドクターブレード法を採用してシート状に成形して複
数枚のセラミックグリーンシートを得、しかる後、それ
らのセラミックグリーンシートに発光素子４を収容する
ための凹部１ａを形成するため等の打ち抜き加工を施す
とともにそれらのセラミックグリーンシートを積層し、
最後にその積層体を高温（約１５００〜１８００℃）で
焼成することによって製作される。 【００１３】また、絶縁基体1には、その凹部１ａの底
面から外部にかけて配線層２が被着形成されており、こ
の配線層２は、外部電気回路から供給される電力を発光
素子４に供給するための導電路として機能している。そ
して、配線層２には、発光素子４の各電極が導電性接着
剤を介して電気的に接続される。 【００１４】なお、このような配線層２はタングステン
やモリブデン、マンガン、銅、銀等の金属粉末メタライ
ズから成り、例えばタングステン等の金属粉末に適当な
有機バインダ、溶剤を添加混合して得た金属ペーストを
絶縁基体１用のセラミックグリーンシートに従来周知の
スクリーン印刷法を採用して印刷塗布しておくことによ
って絶縁基体１の凹部１ａ底面から外部にかけて被着形
成される。 【００１５】ところで、発光素子４の電極と配線層２と
を接続する導電性接着剤としては、例えばエポキシ樹脂
に金属粉末を含有させた導電性樹脂や半田やろう材等が
好適に使用される。 【００１６】また配線層２はその露出する外表面にニッ
ケル、金等の耐蝕性に優れ、且つ良導電性である金属を
めっきにより１〜２０μｍの厚みに被着させておくと、
配線層２の酸化腐食が有効に防止されるとともに配線層
２に発光素子４を導電性接着剤を介して接続する際、そ
の接続強度を極めて強固なものと成すことができる。従
って、配線層４はその露出外表面にニッケル、金等をめ
っきにより１〜２０μｍの厚みに被着させておくことが
好ましい。 【００１７】さらに、絶縁基体１には、その凹部１ａの
内壁面に金属反射膜３が被着されており、この金属反射
膜３は凹部１ａ内に収容された発光素子４の発する光を
凹部１ａ内で反射させ、発光素子４の発光輝度を実質的
に増大させる作用を為す。それによって発光素子４を例
えば電光表示板用の光源として用いた場合に、発光素子
４の発する光は明るく輝き、電光表示板として表示する
文字や画像を明るく極めて鮮明なものとなすことができ
る。 【００１８】このような、金属反射膜３は金や銀、ニッ
ケル等が好適に使用され、例えば絶縁基体１の凹部１ａ
の内壁面に予め金属粉末メタライズ層を被着させてお
き、そのメタライズ層上に金や銀、ニッケル等をめっき
により被着させることによって絶縁基体１の凹部１ａの
内壁面に被着形成される。 【００１９】なお、金属反射膜３は絶縁基体１の凹部１
ａの内壁面にめっきにより被着形成した場合、その膜厚
が０．２μｍ未満となると金属反射膜３に多数のボイド
（穴）が形成されて発光素子４の発する光の反射効率が
悪くなる傾向にある。従って、金属反射膜３をめっきに
より形成する場合には、その膜厚を０．２μｍ以上とし
ておくことが好ましい。 【００２０】そして、本発明の発光素子収納用パッケー
ジにおいては、金属反射膜３を絶縁基体１の凹部１ａの
内壁面の全面に設けるのではなく、凹部１ａの底面から
例えば０．０１〜０．３ｍｍ程度離間して被着させてい
るとともに、凹部１ａの底面と金属反射膜３との間に凹
部１ａ内に突出する絶縁層５を配設させている。そし
て、そのことが重要である。このように、金属反射膜３
を凹部１ａの底面から０．０１〜０．３ｍｍ程度離間し
て被着させているとともに、凹部１ａの底面と金属反射
膜３との間に凹部１ａ内に突出する絶縁層５を配設させ
ていることから、発光素子４の発する光を金属反射膜３
により効率良く反射させることができるとともに、絶縁
層５により金属反射膜３と凹部１ａの底面の配線層２と
の電気的短絡を有効に防止でき、その結果、配線層２を
介して発光素子４に電力を正常に供給して発光素子４を
正常に発光させることができる。 【００２１】なお、絶縁層５はその厚みが０．０１ｍｍ
未満であると、金属反射膜３と配線層２との電気的短絡
を完全に防止することが困難となる傾向にあり、他方、
０．３ｍｍを超えると、凹部１ａ内壁面に金属反射膜３
を十分に広い面積で被着させることが困難となり、発光
素子４の発する光を金属反射膜３で効率良く反射させる
ことができなくなる傾向にある。したがって、絶縁層５
の厚みは、０．０１〜０．３ｍｍの範囲が好ましい。さ
らに、絶縁層５が凹部１ａ内に突出する幅が０．０５ｍ
ｍ未満であると、金属反射膜３と配線層２との電気的短
絡を完全に防止することが困難となる傾向にあり、他
方、０．２ｍｍを超えると、凹部１ａの底面に十分な広
さの配線層２を露出させることができずに、発光素子４
と配線層２との電気的な接続が困難となる傾向にある。
したがって、絶縁層５が凹部１ａ内に突出する幅は、
０．０５〜０．２ｍｍの範囲が好ましい。 【００２２】ところで、このような絶縁層５は、絶縁基
体１を製作するためのセラミックグリーンシートの一枚
として絶縁層５用の薄いセラミックグリーンシートを準
備するとともに、その絶縁層５用のセラミックグリーン
シートに打ち抜き加工を施し、それを絶縁基体１の凹部
１ａ底面を構成する絶縁層用のセラミックグリーンシー
トの上に積層することにより、あるいは、絶縁基体１を
製作するためのセラミックグリーンシートに含有される
原料粉末と実質的に同じ原料粉末を含有する絶縁層５用
のセラミックペーストを絶縁基体１の凹部１ａ底面を構
成する絶縁層用のセラミックグリーンシートの上面に印
刷塗布しておくことによって凹部１ａ底面と金属反射膜
３との間に凹部１ａ内に突出するようにして形成され
る。 【００２３】かくして本発明の発光素子収納用パッケー
ジによれば、絶縁基体１の凹部１ａ底面に発光素子４
を、その電極が配線層２に電気的に接続されるようにし
て導電性接着剤を介して取着固定し、しかる後、凹部１
ａ内にエポキシ樹脂等の透明な樹脂を充填し発光素子４
を気密に封入すことによって最終製品としての発光装置
となる。 【００２４】なお、本発明は上述の実施の形態例に限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
あれば種々の変更は可能であり、例えば上述の実施の形
態の一例では金属反射膜３はめっきにより被着形成され
ていたが金や銀、ニッケル等の粉末に有機溶剤や溶媒を
添加混合し金属ペーストを得るとともにその金属ペース
トを従来周知の厚膜手法により絶縁基体１の凹部１ａの
内壁面に印刷塗布し、しかる後、これを高温で焼き付け
ることよって被着形成してもよい。 【００２５】 【発明の効果】本発明の発光素子収納用パッケージによ
れば、発光素子を収容するための凹部底面と凹部内壁面
に被着させた金属反射膜との間に、凹部内に突出する絶
縁層を設けたことから、例えば金属反射膜と凹部底面と
の間隔を０．３ｍｍ未満の狭いものとしても、凹部底面
と金属反射膜との間に凹部内に突出するように配設され
た絶縁層により金属反射膜と凹部底面の配線層との間の
電気的絶縁性を極めて良好に保つことができる。したが
って、発光素子の発する光を凹部内壁面に被着させた金
属反射膜により効率良く反射させることができるととも
に、金属反射膜と凹部底面の配線層との電気的短絡を防
止して発光素子を正常に発光させることが可能な発光素
子収納用パッケージを提供することができる。

【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の実施の形
態の一例を示す断面図である。 【符号の説明】 １・・・絶縁基体 １ａ・・・凹部 ２・・・配線層 ３・・・金属反射膜 ４・・・発光素子 ５・・・凹部１ａ内に突出した絶縁層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数の絶縁層を積層して成る絶縁基体に
   凹部を設け、該凹部内に発光素子を収容するようになす
   とともに、前記凹部底面に前記発光素子の電極が接続さ
   れる配線層を形成し、且つ前記凹部内壁面に金属反射膜
   を前記凹部底面から離間して被着させて成る発光素子収
   納用パッケージであって、前記凹部底面と前記金属反射
   膜との間に前記凹部内に突出する絶縁層が配設されてい
   ることを特徴とする発光素子収納用パッケージ。