JP2012019149A - Light emitting device - Google Patents

Light emitting device Download PDF

Info

Publication number
JP2012019149A
JP2012019149A JP2010156941A JP2010156941A JP2012019149A JP 2012019149 A JP2012019149 A JP 2012019149A JP 2010156941 A JP2010156941 A JP 2010156941A JP 2010156941 A JP2010156941 A JP 2010156941A JP 2012019149 A JP2012019149 A JP 2012019149A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
glass
led element
emitting device
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2010156941A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiichiro Hayashi
恵一郎 林
Hitoshi Kamamori
均 釜森
Sadao Oku
定夫 奥
Hiroyuki Fujita
宏之 藤田
Koji Tsukagoshi
功二 塚越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP2010156941A priority Critical patent/JP2012019149A/en
Publication of JP2012019149A publication Critical patent/JP2012019149A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the reliability of a light emitting device in which an LED element is mounted on a package.SOLUTION: A light emitting device 1 includes a glass substrate 2, which has a recessed part in the center and is made of transparent glass, a lead electrode 4 provided at a bottom part of the recessed part 5, an LED element 6 which is housed in the recessed part 5 and mounted on the lead electrode 4, a fluorescent material 7 applied on a light emitting part of the LED element 6, a transparent glass 9 sealing the LED element 6 from the ambient air, and a substantially hemispherical condenser lens part 10.

Description

本発明は、発光ダイオード素子をパッケージに実装した発光デバイスの構造に関する。   The present invention relates to a structure of a light emitting device in which a light emitting diode element is mounted on a package.

発光ダイオード素子（以下、ＬＥＤ素子という。）は、近年、発光輝度等の改善が図られて多方面に実用化されている。例えば、液晶表示装置のバックライト、信号機の発光素子、電光掲示板、その他イルミネーション用として使用されている。ＬＥＤ素子は、低電圧、低消費電力で駆動でき、発光輝度が改善されたことから室内灯や自動車照明用などにも適用されることが期待されている。   2. Description of the Related Art In recent years, light emitting diode elements (hereinafter referred to as LED elements) have been put to practical use in various fields with improvements in emission luminance and the like. For example, it is used for backlights of liquid crystal display devices, light emitting elements of traffic lights, electric bulletin boards, and other illuminations. The LED element can be driven with a low voltage and low power consumption, and since the light emission luminance is improved, it is expected to be applied to interior lighting and automobile lighting.

このような発光デバイスは、エポキシ樹脂や液晶ポリマーなどの各種樹脂、セラミックなどによって形成されたパッケージ上にＬＥＤ素子を搭載し、これをリード電極によって外部と電気的に接続する構成となっている。ＬＥＤ素子とリード電極とは、金線などの導電性ワイヤーやＡｇペーストを利用した導電性接着剤などで電気的に接続されている。   Such a light emitting device has a configuration in which an LED element is mounted on a package formed of various resins such as epoxy resin and liquid crystal polymer, ceramic, and the like, and is electrically connected to the outside by a lead electrode. The LED element and the lead electrode are electrically connected by a conductive wire such as a gold wire or a conductive adhesive using Ag paste.

また、ＬＥＤ素子上には、これを外部環境から保護するために透光性の封止材が設けられている。表面実装型の発光デバイスは、レンズ効果がないあるいは小さいため、無指向性で広範囲から視認でき、視野角が広い。その反面、正面輝度が低くなる。そのため、ＬＥＤ素子からの光をパッケージ内側面の反射膜で反射させ、発光効率を向上させている。   Moreover, a translucent sealing material is provided on the LED element in order to protect it from the external environment. A surface-mounted light-emitting device has no or little lens effect, and is thus non-directional and visible from a wide range and has a wide viewing angle. On the other hand, the front brightness is lowered. Therefore, the light from the LED element is reflected by the reflective film on the inner side surface of the package to improve the light emission efficiency.

また、前記封止材として、炭素、水素、酸素、窒素等の元素が網目状に結合した有機高分子化合物によって構成される樹脂封止材、例えばエポキシ系樹脂に代表される熱硬化型樹脂によって構成される樹脂封止材を用いる方法が知られている。   Further, as the sealing material, a resin sealing material composed of an organic polymer compound in which elements such as carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen and the like are bonded in a network, for example, a thermosetting resin typified by an epoxy resin A method using a configured resin sealing material is known.

特開平０８−２７４３７８公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-274378 特開平１０−２８４７５９公報JP-A-10-284759

しかしながら、樹脂封止材に紫外線等が照射されると、有機高分子の繋ぎ目が切断され、各種の光学的特性及び化学的特性が劣化することが知られている。例えばＧａＮ（窒化ガリウム）系のＬＥＤ素子は、波長３６５ｎｍ程度まで紫外線を発光することができるため、樹脂封止材は光強度の強いＬＥＤ素子の周囲から次第に黄変し、着色現象が発生する。このため、ＬＥＤ素子が発した光は着色部で吸収され減衰する。さらに、樹脂封止材の劣化に伴って耐湿性が低下するとともにイオン透過性が増大するため、樹脂封止材の外部から侵入した汚染物質イオンによりＬＥＤ素子自体も劣化し、その結果、発光デバイスの発光強度は相乗的に低減する。   However, it is known that when the resin sealing material is irradiated with ultraviolet rays or the like, the joint of the organic polymer is cut and various optical characteristics and chemical characteristics are deteriorated. For example, since a GaN (gallium nitride) LED element can emit ultraviolet rays to a wavelength of about 365 nm, the resin sealing material gradually turns yellow from the periphery of the LED element having a high light intensity, and a coloring phenomenon occurs. For this reason, the light emitted from the LED element is absorbed and attenuated by the colored portion. Furthermore, since the moisture resistance is lowered and the ion permeability is increased with the deterioration of the resin sealing material, the LED element itself is also deteriorated due to contaminant ions entering from the outside of the resin sealing material. As a result, the light emitting device The luminescence intensity of the synergistically decreases.

また、ＬＥＤ素子は発光するたびに発熱するので、熱による膨張・収縮が繰り返される。そのため、接合部の接着性や密封性が低下し、高温に加熱されると次第に劣化して黄変・着色を起こすという課題があった。そのため、発光デバイスの外観品質と発光強度は次第に低下する。このように、従来の発光デバイスでは、選択する材料種類の減少、信頼性の低下、光変換機能の不完全性、製品価格の上昇を招来する原因となる。   Further, since the LED element generates heat whenever it emits light, the expansion and contraction due to heat are repeated. For this reason, there is a problem in that the adhesiveness and sealing performance of the joint portion are lowered, and when heated to a high temperature, it gradually deteriorates to cause yellowing and coloring. For this reason, the appearance quality and light emission intensity of the light emitting device gradually decrease. As described above, the conventional light emitting device causes a decrease in the type of material to be selected, a decrease in reliability, an imperfection of the light conversion function, and an increase in product price.

上記の課題を解決するために、本発明の発光デバイスは、窪みが形成されたガラス基体と、前記窪みの底部に設けられたリード電極と、前記窪みに収納され、前記リード電極の上に実装されたＬＥＤ素子と、前記窪みに収納されたＬＥＤ素子を外気に対して密閉状態にする透明ガラスと、を備えていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a light emitting device of the present invention includes a glass substrate on which a recess is formed, a lead electrode provided at the bottom of the recess, and is housed in the recess and mounted on the lead electrode. And a transparent glass that seals the LED element housed in the depression with respect to the outside air.

本発明によれば、ＬＥＤ素子を外気に対して密閉状態にする透明ガラスを使用することにより、耐ガス性が向上し、かつ樹脂封止材の劣化に伴う耐湿性の低下ならびに、これに伴う発光阻害等が効果的に阻止される。さらに、ＬＥＤ素子を収容するための窪みを有する基体の材質がガラスで構成され、かつ、外気に対して密閉状態にする部材が同じガラスで構成されるため、熱線膨張係数が一致し、機密性の高い密閉をすることができ、高信頼性の発光デバイスを提供することができる。   According to the present invention, by using a transparent glass that seals the LED element against the outside air, the gas resistance is improved, and the moisture resistance is deteriorated due to the deterioration of the resin sealing material. Emission inhibition is effectively prevented. Furthermore, since the material of the base body having the depression for accommodating the LED element is made of glass and the member that is in a sealed state against the outside air is made of the same glass, the coefficient of thermal expansion is the same, and the confidentiality. Therefore, a highly reliable light emitting device can be provided.

また、本発明によれば、基体が光を透過する材料から構成されていることから、ガラス基体の窪みに収容したＬＥＤ素子の発する光が窪みの内壁を通過し、広域範囲を照射することができる。また、反射膜および白色ガラスのように、ガラス基体の窪みの内壁周辺を透過して表面側に漏れない材質をガラス基体の表面に形成することによって、照射の指向性をより高くすることができる。また、集光レンズ部を設けることにより、ＬＥＤ素子から発光される光を効率良く集光でき、照度を上げることができる。さらに、ガラス基体の材料を白色ガラスにすることにより、ＬＥＤ素子から発光される光をガラス基体自体で反射することもでき、反射膜を別個に形成する必要がなく、低コストで高信頼性の発光デバイスを提供することができる。   Further, according to the present invention, since the base is made of a material that transmits light, the light emitted from the LED element accommodated in the depression of the glass base can pass through the inner wall of the depression and irradiate a wide range. it can. Moreover, the directivity of irradiation can be further increased by forming a material on the surface of the glass substrate that does not leak to the surface side through the periphery of the inner wall of the depression of the glass substrate, such as a reflective film and white glass. . Moreover, by providing the condensing lens part, the light emitted from the LED element can be efficiently condensed and the illuminance can be increased. Furthermore, by making the glass substrate material white glass, the light emitted from the LED element can be reflected by the glass substrate itself, and it is not necessary to form a reflective film separately, which is low cost and highly reliable. A light emitting device can be provided.

本発明の発光デバイスを説明するための模式的に示す上面図である。It is a top view shown typically for explaining a light emitting device of the present invention. 本発明の発光デバイスを説明するための模式的に示す断面図である。It is sectional drawing shown typically for demonstrating the light-emitting device of this invention.

図１と図２は、本発明の実施例に係る発光デバイス１を説明するための模式図である。発光デバイス１の断面図を図２に、発光デバイス１の上面図を図１に模式的に示す。発光デバイス１は、窪み５が形成されたガラスパッケージ（ガラス基体）２と、ガラスパッケージ２の窪み５の底部に設けられたリード電極４と、ダイボンディング材３を用いてガラスパッケージ２の窪み５の底部に配置され、リード電極４にワイヤーボンディングされたＬＥＤ素子６と、ＬＥＤ素子６の発光部に塗布した蛍光材７と、窪み５に収納されたＬＥＤ素子６を外気に対して密閉状態にする板状の透明ガラス９と、透明ガラス９の上に設けられた略半球状の集光レンズ部１０と、を備えている。   1 and 2 are schematic views for explaining a light emitting device 1 according to an embodiment of the present invention. A cross-sectional view of the light-emitting device 1 is schematically shown in FIG. 2, and a top view of the light-emitting device 1 is schematically shown in FIG. The light emitting device 1 includes a glass package (glass substrate) 2 in which a recess 5 is formed, a lead electrode 4 provided on the bottom of the recess 5 in the glass package 2, and a recess 5 in the glass package 2 using a die bonding material 3. The LED element 6 disposed on the bottom of the LED element 6 and wire-bonded to the lead electrode 4, the fluorescent material 7 applied to the light emitting part of the LED element 6, and the LED element 6 accommodated in the recess 5 are sealed against the outside air. Plate-like transparent glass 9 and a substantially hemispherical condensing lens portion 10 provided on the transparent glass 9.

ガラスパッケージ２は略矩形薄板状をなしており、その中央部にはガラスパッケージ２の上面から裏面に向けて径が小さくなる略円錐台状の窪み５が形成されている。この窪み５の底部にはリード電極４が形成されている。
ＬＥＤ素子６の裏面電極を、ダイボンディング材３により窪み５の底部かつ中央部に形成されているリード電極４のアノード側と電気的に接続し、ＬＥＤ素子６の表面にある電極を、ワイヤー１１を用いたワイヤーボンディングにより窪み５に形成されたリード電極４のカソード側と電気的に接続する。 The glass package 2 has a substantially rectangular thin plate shape, and a substantially truncated cone-shaped recess 5 whose diameter decreases from the upper surface to the back surface of the glass package 2 is formed at the center thereof. A lead electrode 4 is formed at the bottom of the recess 5.
The back electrode of the LED element 6 is electrically connected to the anode side of the lead electrode 4 formed at the bottom and center of the recess 5 by the die bonding material 3, and the electrode on the surface of the LED element 6 is connected to the wire 11. It is electrically connected to the cathode side of the lead electrode 4 formed in the recess 5 by wire bonding using a wire.

ガラスパッケージ２の上記略円錐台状の窪みの表面には、ＬＥＤ素子６からの光を反射する反射材として誘電体膜あるいは金属膜を形成できる。また、ガラスパッケージ２を構成するガラス材料に白色ガラスを用いることにより、ＬＥＤ素子６からの発光を反射することもできる。具体的には、ガラスの中に多数の微細な結晶を析出させたもので、結晶化ガラスを用いている。透明ガラスは可視光線のほとんどの波長を透過するが、さまざまな金属酸化物を微量添加すると一部の波長が吸収され、透明性を失って、析出した微細な結晶が入射光を散乱させ白色になる。前記金属酸化物としては、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＴｉＯ2、ＺｒＳｉＯ4、ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＭＯ3、Ｃｒ2Ｏ3などがある。そのため、新たに反射膜を設ける必要がなくなり、製造が簡単になる。反射膜がないため膜の剥離を心配する必要がなくなり、信頼性の高い反射面を形成することができる。 A dielectric film or a metal film can be formed on the surface of the substantially frustoconical depression of the glass package 2 as a reflective material that reflects light from the LED element 6. Moreover, the light emission from the LED element 6 can also be reflected by using white glass for the glass material which comprises the glass package 2. FIG. Specifically, a large number of fine crystals are precipitated in glass, and crystallized glass is used. Transparent glass transmits most wavelengths of visible light, but when a small amount of various metal oxides are added, some wavelengths are absorbed and the transparency is lost, and the precipitated fine crystals scatter incident light and turn white. Become. Examples of the metal oxide include SiO 2 , B 2 O 3 , ZnO, TiO 2 , ZrSiO 4 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , MO 3 , and Cr 2 O 3 . Therefore, it is not necessary to newly provide a reflective film, and the manufacturing is simplified. Since there is no reflective film, there is no need to worry about peeling of the film, and a highly reliable reflective surface can be formed.

ＬＥＤ素子６は、ダイボンディング材３を介してリード電極４のアノード側に実装される。ＬＥＤ素子６を加熱しながら押圧してＬＥＤ素子６の裏面電極とリード電極４のアノード側にはんだや金錫で接合する。また、ダイボンディング材３として、導電性接着剤を使用し、それを硬化させることによりＬＥＤ素子６を接合ことができる。ＬＥＤ素子６の表面には電極が形成されており、これがリード電極４のカソード側とワイヤーを介してボンディングされ、電気的に接続される   The LED element 6 is mounted on the anode side of the lead electrode 4 through the die bonding material 3. The LED element 6 is pressed while being heated and joined to the back electrode of the LED element 6 and the anode side of the lead electrode 4 with solder or gold tin. Moreover, the LED element 6 can be joined by using a conductive adhesive as the die bonding material 3 and curing it. An electrode is formed on the surface of the LED element 6, which is bonded and electrically connected to the cathode side of the lead electrode 4 via a wire.

また、ダイボンディング工法として、転写方式、ディスペンス方式、スクリーン印刷等によりガラスパッケージ２の窪み５の底部のリード電極４にＡｇ等の金属を含有する導電ペーストを充填した後、ＬＥＤ素子６をダイマウントし、加熱し、固化させて、リード電極４とＬＥＤ素子６とを接合することもできる。   Further, as a die bonding method, a conductive paste containing a metal such as Ag is filled in the lead electrode 4 at the bottom of the recess 5 of the glass package 2 by a transfer method, a dispense method, screen printing or the like, and then the LED element 6 is die mounted. Then, the lead electrode 4 and the LED element 6 can be joined by heating and solidifying.

このように、ＬＥＤ素子６の裏面電極は、リード電極４のアノード側と導電性のダイボンディング材３とを介してパッケージ２の端子電極８に接続されているので、ＬＥＤ素子６で発生した熱はダイボンディング材３、リード電極４及び端子電極８を介して放熱される。これにより、ＬＥＤ素子６の温度上昇を抑制することができる。   Thus, since the back electrode of the LED element 6 is connected to the terminal electrode 8 of the package 2 via the anode side of the lead electrode 4 and the conductive die bonding material 3, the heat generated in the LED element 6. Is radiated through the die bonding material 3, the lead electrode 4 and the terminal electrode 8. Thereby, the temperature rise of the LED element 6 can be suppressed.

ＬＥＤ素子６の発光部を覆うように蛍光材７が塗布されている。蛍光材７は青色のＬＥＤ素子に励起されて長波長の可視光を発し、例えば青色の発光色を白色等に変換することができる。また、蛍光材を混入する樹脂材にはシリコーン系の樹脂が用いられるが、蛍光材の混入量を変えることで、変換する波長領域を調整することができる。また、蛍光材を塗布せず、青色で使用することもできる。   A fluorescent material 7 is applied so as to cover the light emitting portion of the LED element 6. The fluorescent material 7 is excited by a blue LED element to emit long-wavelength visible light, and can convert, for example, a blue emission color into white or the like. In addition, although a silicone-based resin is used as the resin material into which the fluorescent material is mixed, the wavelength region to be converted can be adjusted by changing the mixing amount of the fluorescent material. Further, it can be used in blue without applying a fluorescent material.

ＬＥＤ素子６を外気に対して密閉状態にするためにガラスパッケージ２と透明ガラス９を貼り合わせ、ＬＥＤ素子を封入するためのキャビティを形成する。貼り合わせの方法は接合部に接着剤を使用する。接着剤は例えばエポキシ系樹脂が用いるが、より気密性を向上させるためには低融点ガラス接着剤を用いると良い。透明ガラス９をガラスパッケージ２に貼り合わせることにより、外部から不純物や水分等の混入を防止して、電極材料等が腐食することを防ぐことができる。また、線膨張係数が同じ低融点ガラス接着剤と透明ガラス９との接合面での剥離及びクラックは無く、信頼性を向上させることができる。また、図２に描いた透明ガラス９は板状のガラスであるが、後述する集光レンズ部１０に代えて同じく略半球状の集光レンズ部を兼ねる透明ガラスをガラスパッケージ２に貼り合わせても良い。   In order to seal the LED element 6 against the outside air, the glass package 2 and the transparent glass 9 are bonded together to form a cavity for enclosing the LED element. The bonding method uses an adhesive at the joint. For example, an epoxy resin is used as the adhesive, but a low-melting glass adhesive may be used in order to further improve the airtightness. By sticking the transparent glass 9 to the glass package 2, it is possible to prevent impurities and moisture from being mixed from the outside and prevent the electrode material and the like from being corroded. Further, there is no peeling or cracking at the joint surface between the low melting point glass adhesive and the transparent glass 9 having the same linear expansion coefficient, and the reliability can be improved. Moreover, although the transparent glass 9 drawn in FIG. 2 is a plate-like glass, a transparent glass that also serves as a substantially hemispherical condensing lens portion is bonded to the glass package 2 instead of the condensing lens portion 10 described later. Also good.

かかる低融点ガラスとして、（１）軟化点が５５０℃以下であること、（２）線熱膨張係数（ガラス単体）が７５〜８５×１０-7の範囲であること、（３）メルトしたガラスが透明であること、（４）鉛、ビスマスをガラス成分として含有しないこと、（５）耐水性、耐アルカリ性等の耐薬品性に優れることが望ましい。その結果、ＺｎＯ−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ系、ＳｉＯ2−Ｎｂ2Ｏ5系、Ｂ2Ｏ3−Ｆ系、Ｐ2Ｏ5−Ｆ系、Ｐ2Ｏ5−ＺｎＯ系、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｌａ2Ｏ3系若しくはＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系のガラスを採用することができる。 As such low melting point glass, (1) softening point is 550 ° C. or less, (2) linear thermal expansion coefficient (glass simple substance) is in the range of 75 to 85 × 10 −7 , and (3) melted glass. Is transparent, (4) does not contain lead or bismuth as a glass component, and (5) is excellent in chemical resistance such as water resistance and alkali resistance. As a result, ZnO—SiO 2 —B 2 O, SiO 2 —Nb 2 O 5 , B 2 O 3 —F, P 2 O 5 —F, P 2 O 5 —ZnO, SiO 2 —B 2 O 3 —La 2 O 3 or SiO 2 —B 2 O 3 glass can be employed.

一般に上述した無鉛低融点ガラス粉末を有機ヴィヒクルと混合して適当なペースト状形態に調整して使用される。前記ペーストは、従来より慣用されている各種の方法、例えばスクリーン印刷法により直接塗布する方法、パターニングする方法、ドクターブレード法、ロールコート法、スクリーン印刷法、テーブルコーター、リバースコーター、スプレー法、グリーンシートの転写等により塗布施工した後、ガラスパッケージ２と透明ガラス９を貼り合わせ、約５００℃〜６００℃程度の温度で焼成し、気密性の高い接着をすることができる。   In general, the above lead-free low-melting glass powder is mixed with an organic vehicle to prepare a suitable paste form. The paste is a variety of conventionally used methods such as a direct coating method by a screen printing method, a patterning method, a doctor blade method, a roll coating method, a screen printing method, a table coater, a reverse coater, a spray method, a green method. After applying and applying by transfer of the sheet or the like, the glass package 2 and the transparent glass 9 are bonded together and baked at a temperature of about 500 ° C. to 600 ° C. to achieve high airtight adhesion.

透明ガラス９の上面中央部には略半球状の集光レンズ部１０が突出形成されている。この集光レンズ部１０は、ＬＥＤ素子６からの発光を集光する凸レンズとしての働きを持つ。即ち、ＬＥＤ素子６から発した光は、そのまま上方に直進するものと、窪み５に形成された反射膜あるいは白色ガラスからなるガラスパッケージ２の窪み５の表面で反射してから上方に向かうものに分かれるが、略半球状の集光レンズ部１０で共に集光されるために高輝度の発光が得られることになる。なお、略半球状の集光レンズ部１０の曲率半径や形状、屈折率は、集光が得られる範囲では特に限定されるものではなく、集光レンズを必要としない発光デバイスの用途もある。   A substantially hemispherical condensing lens portion 10 protrudes from the central portion of the upper surface of the transparent glass 9. The condensing lens unit 10 functions as a convex lens that condenses the light emitted from the LED element 6. That is, the light emitted from the LED element 6 goes straight upward, and the light reflected from the surface of the recess 5 of the glass package 2 made of a reflective film or white glass formed in the recess 5 and then going upward. Although it is divided, since it is condensed together by the substantially hemispherical condensing lens unit 10, light emission with high luminance is obtained. The radius of curvature, shape, and refractive index of the substantially hemispherical condensing lens portion 10 are not particularly limited as long as condensing can be obtained, and there are applications of light emitting devices that do not require a condensing lens.

かかる略半球状の集光レンズ部１０として、ガラス成型したもの、ゾルゲルガラスで形成したもの、あるいは透明樹脂で成型したものが用いられる。ガラスのレンズに関しては、前記透明ガラス９とガラスパッケージ２との貼り合わせ方法と同様なので省略する。   As such a substantially hemispherical condensing lens portion 10, a glass-molded one, a sol-gel glass-formed one or a transparent resin-molded one is used. The glass lens is the same as the method for bonding the transparent glass 9 and the glass package 2 and will not be described.

樹脂からなる集光レンズ部１０の製造方法は成型金型を用いて、成型金型にエポキシ系樹脂を注ぎ込み、その上にガラスパッケージ２を所定の位置にフェイスダウンする。前記所定位置、つまり前記透明ガラス９の上面中央部に略半球状の集光レンズ部１０を形成した後、前記成型金型とガラスパッケージ２とを合体させた状態でキュア炉に入れて熱硬化させ、樹脂からなる集光レンズ部１０と透明ガラス９とを接着させる。   The manufacturing method of the condensing lens part 10 which consists of resin pours epoxy-type resin into a shaping die using a shaping die, and faces down the glass package 2 to a predetermined position on it. After the substantially hemispherical condensing lens portion 10 is formed at the predetermined position, that is, at the center of the upper surface of the transparent glass 9, the molding die and the glass package 2 are combined and put into a curing furnace and thermoset. Then, the condenser lens portion 10 made of resin and the transparent glass 9 are bonded.

上記実施形態によれば、ＬＥＤ素子６を外気に対して密閉状態にする透明ガラス９とガラスパッケージ２とを接着することにより耐湿性、耐ガス性が向上し、これに伴う発光阻害等が効果的に防止される。   According to the said embodiment, moisture resistance and gas resistance improve by adhere | attaching the transparent glass 9 and the glass package 2 which make the LED element 6 sealed with respect to external air, and the light emission inhibition accompanying this, etc. are effective. Is prevented.

すなわち、従来において使用されていたエポキシ系樹脂等が備えている紫外線に対する悪特性あるいは弱特性に起因して、時間経過とともにその封止材が黄色に変色するといった不具合が回避されるのである。詳しくは、紫外線による変色に対してガラスは優れた特性を備えていることから、低融点ガラスで封止されたＬＥＤランプ等の発光デバイスが紫外線に晒されても、その封止材が黄色に変色するおそれは可及的に少なくなり、長期使用に対して良好な表示態様の鮮明度や見栄えの高品位を維持できることになる。   That is, the trouble that the sealing material changes to yellow with the passage of time due to the bad or weak characteristics with respect to ultraviolet rays provided in the epoxy resin or the like used in the past can be avoided. Specifically, since glass has excellent characteristics against discoloration due to ultraviolet rays, even if a light-emitting device such as an LED lamp sealed with low-melting glass is exposed to ultraviolet rays, the sealing material turns yellow. The possibility of discoloration is reduced as much as possible, and the high definition of the display mode and the high quality of the display mode can be maintained for long-term use.

なお、本実施例では、ＬＥＤ素子６の裏面電極を、ダイボンディング材３によりガラスパッケージ２の窪み５の底部かつ中央部に形成されているリード電極４のアノード側と電気的に接続し、ＬＥＤ素子６の表面にある電極をワイヤーボンディングにより窪み５に形成されたリード電極４のカソード側と電気的に接続している。しかし、これに限定されず、ＬＥＤ素子６にフェイスダウン実装用のバンプ電極を形成し、ＬＥＤ素子６のバンプ電極をダイボンディング材３によりガラスパッケージ２のリード電極４に固定し、リード電極４と電気的に接続しても良い。   In this embodiment, the back electrode of the LED element 6 is electrically connected to the anode side of the lead electrode 4 formed at the bottom and the center of the recess 5 of the glass package 2 by the die bonding material 3. The electrode on the surface of the element 6 is electrically connected to the cathode side of the lead electrode 4 formed in the recess 5 by wire bonding. However, the present invention is not limited to this. A bump electrode for face-down mounting is formed on the LED element 6, and the bump electrode of the LED element 6 is fixed to the lead electrode 4 of the glass package 2 by the die bonding material 3. It may be electrically connected.

なお、上記実施例においては、発光デバイス１を１個形成する例として説明したが、大きなガラス基体を用いて発光デバイスを多数個同時に形成し、最後にスクライブ又はダイシングにより分離することができる。また、発光デバイス１の外形形状を、平面視で６角形やそれ以上の多角形に、あるいは円形にしてもよい。発光デバイス１は大判上で多数個同時に形成できるので、細密に配列できる外形形状が望ましい。   In addition, although the said Example demonstrated as an example which forms the one light emitting device 1, many light emitting devices can be formed simultaneously using a big glass base | substrate, and it can isolate | separate by scribing or dicing finally. Further, the outer shape of the light emitting device 1 may be a hexagon, a polygon larger than that in a plan view, or a circle. Since a large number of light emitting devices 1 can be formed simultaneously on a large format, an outer shape that can be arranged closely is desirable.

１ 発光デバイス
２ ガラスパッケージ（ガラス基体）
３ ダイボンディング材
４ リード電極
５ 窪み
６ ＬＥＤ素子
７ 蛍光材
８ 端子電極
９ 透明ガラス
１０ 集光レンズ部
１１ ワイヤー 1 Light-emitting device 2 Glass package (glass substrate)
3 Die bonding material 4 Lead electrode 5 Dimple 6 LED element 7 Fluorescent material 8 Terminal electrode 9 Transparent glass 10 Condensing lens part 11 Wire

Claims (6)

窪みが形成されたガラス基体と、
前記窪みの底部に設けられたリード電極と、
前記窪みに収納され、前記リード電極の上に実装された発光ダイオード素子と、
前記窪みに収納された発光ダイオード素子を外気に対して密閉状態にする透明ガラスと、
を備えていることを特徴とする発光デバイス。 A glass substrate in which a depression is formed;
A lead electrode provided at the bottom of the depression;
A light emitting diode element housed in the depression and mounted on the lead electrode;
Transparent glass that seals the light emitting diode element housed in the depression against the outside air,
A light-emitting device comprising: 前記透明ガラスの上に集光レンズ部をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の発光デバイス。   The light emitting device according to claim 1, further comprising a condensing lens portion on the transparent glass. 前記ガラス基体の表面に前記発光ダイオード素子から発光される光を反射する誘電体膜が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の発光デバイス。   The light emitting device according to claim 1, wherein a dielectric film that reflects light emitted from the light emitting diode element is formed on a surface of the glass substrate. 前記ガラス基体の表面に前記発光ダイオード素子から発光される光を反射する金属膜が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の発光デバイス。   The light emitting device according to claim 1, wherein a metal film that reflects light emitted from the light emitting diode element is formed on a surface of the glass substrate. 前記ガラス基体の材料が前記発光ダイオード素子から発光される光を反射する白色ガラスであることを特徴とする請求項１または２に記載の発光デバイス。   The light emitting device according to claim 1, wherein the material of the glass substrate is white glass that reflects light emitted from the light emitting diode element. 前記発光ダイオード素子の発光部に蛍光材が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の発光デバイス。   The light emitting device according to any one of claims 1 to 5, wherein a fluorescent material is provided in a light emitting portion of the light emitting diode element.
JP2010156941A 2010-07-09 2010-07-09 Light emitting device Withdrawn JP2012019149A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010156941A JP2012019149A (en) 2010-07-09 2010-07-09 Light emitting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010156941A JP2012019149A (en) 2010-07-09 2010-07-09 Light emitting device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012019149A true JP2012019149A (en) 2012-01-26

Family

ID=45604151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010156941A Withdrawn JP2012019149A (en) 2010-07-09 2010-07-09 Light emitting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012019149A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018529215A (en) * 2015-06-09 2018-10-04 ツェットカーヴェー グループ ゲーエムベーハー Method for positionally accurate mounting of circuit supports

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018529215A (en) * 2015-06-09 2018-10-04 ツェットカーヴェー グループ ゲーエムベーハー Method for positionally accurate mounting of circuit supports

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6107510B2 (en) Light emitting device and manufacturing method thereof
TWI766032B (en) Light-emitting device and method of manufacturing same
US9153749B2 (en) Light emitting device package and lighting device with the same
JP5326705B2 (en) Light emitting device
JP5799988B2 (en) Light emitting device
US8039862B2 (en) White light emitting diode package having enhanced white lighting efficiency and method of making the same
JP4962270B2 (en) Light emitting device and method of manufacturing the same
JP4771800B2 (en) Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof
CN114188460A (en) Light emitting device
WO2002054503A1 (en) Light emitting device
JP6020657B2 (en) Light emitting device
JP2008251663A (en) Light-emitting device and illumination apparatus
JP4747704B2 (en) Method for manufacturing light emitting device with phosphor layer
JP2019029386A (en) Light-emitting device and manufacturing method thereof
JP2008028181A (en) Lighting device
JP5332960B2 (en) Light emitting device
JP2013232484A (en) Light-emitting device and method for manufacturing the same
JP6222325B2 (en) Light emitting device
JP2018019091A (en) Manufacturing method of light-emitting device
US9525114B2 (en) Optical semiconductor device
JP2012019149A (en) Light emitting device
JP2013026590A (en) Light-emitting device manufacturing method
JP2011171693A (en) Light emitting device and method of manufacturing the same
JP2011233588A (en) Light emitting device
TWI546986B (en) Light emitting device, light emitting device array, and manufacturing mehtod of light emitting device

Legal Events

Date Code Title Description
A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20121226