JP7148276B2 - Light-emitting element mounting package and light-emitting device - Google Patents
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開示の実施形態は、発光素子搭載用パッケージおよび発光装置に関する。 The disclosed embodiments relate to a package for mounting a light- emitting element and a light- emitting device.
従来、電気素子を搭載するための電気素子搭載用パッケージとして、外部に熱を放出するメタルベースと、メタルベース上にハンダなどの接合材で固着されたセラミックス製のサブマウントとを有し、サブマウント上に電気素子が搭載されたパッケージが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a package for mounting an electric element, it has a metal base that emits heat to the outside and a ceramic submount that is fixed on the metal base with a bonding material such as solder. A package in which an electric element is mounted on a mount is known (see Patent Document 1, for example).
実施形態の一態様に係る発光素子搭載用パッケージは、発光素子を搭載するための素子用端子を有する平板状の搭載部と、前記搭載部において前記素子用端子が設けられる面とは反対側に設けられ、前記発光素子から発生する熱を放熱する放熱部と、を備え、前記搭載部と前記放熱部とはセラミックスで一体的に形成されており、前記搭載部のおもて面に電源用端子を有する。 A package for mounting a light- emitting element according to an aspect of an embodiment includes a flat mounting portion having device terminals for mounting a light- emitting device, and a surface of the mounting portion opposite to the surface on which the device terminals are provided. a heat radiating portion for radiating heat generated from the light emitting element, wherein the mounting portion and the heat radiating portion are integrally formed of ceramics, and a power supply is provided on the front surface of the mounting portion; have terminals .
また、実施形態の一態様に係る発光装置は、上記に記載の発光素子搭載用パッケージと、前記発光素子搭載用パッケージの前記素子用端子に搭載される発光素子と、を備える。 Further, a light- emitting device according to an aspect of the embodiment includes the light- emitting element mounting package described above, and a light- emitting element mounted on the element terminals of the light- emitting element mounting package.
以下、添付図面を参照して、本願の開示する電気素子搭載用パッケージおよび電気装置の実施形態について説明する。なお、以下には、電気素子搭載用パッケージおよび電気装置の例として、電気素子に発光素子を適用した形態(以下、発光素子搭載用パッケージ、発光装置と表記する。)を示すが、この発明は発光素子に限定されるものではなく、発熱性を有する電気素子全般に適用できることは言うまでもない。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of an electric element mounting package and an electric device disclosed in the present application will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following, as an example of a package for mounting an electric element and an electric device, a form in which a light-emitting element is applied to an electric element (hereinafter referred to as a package for mounting a light-emitting element and a light-emitting device) will be shown. Needless to say, the present invention is not limited to light-emitting elements, and can be applied to general electric elements having heat-generating properties.
ここで、発熱性を有する電気素子としては、大規模集積回路(LSI:Large Scale Integrated circuit)、電荷結合素子(CCD:Charge Coupled Device)、レーザダイオード(Laser Diode)および発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)などを挙げることができる。以下に示す実施形態は、とりわけレーザダイオード用として有用なものとなる。 Here, the electric element having a heat generating property includes a large scale integrated circuit (LSI), a charge coupled device (CCD), a laser diode and a light emitting diode (LED). Diode) and the like. The embodiments shown below are particularly useful for laser diodes.
<実施形態>
最初に、実施形態に係る発光素子搭載用パッケージA1の概要について、図1Aおよび図1Bを用いて説明する。
<Embodiment>
First, an outline of a light emitting element mounting package A1 according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1A and 1B.
図1Aなどに示すように、実施形態に係る発光素子搭載用パッケージA1は、平板状の搭載部10と、かかる搭載部10の裏側に設けられる放熱部20とを備える。また、搭載部10のおもて面10aには素子用端子11aが設けられ、かかる素子用端子11aに発光素子30が搭載される。
As shown in FIG. 1A and the like, the light-emitting element mounting package A1 according to the embodiment includes a
ここで、実施形態に係る発光素子搭載用パッケージA1は、搭載部10と放熱部20とがセラミックスで一体的に形成されている。すなわち、発光素子搭載用パッケージA1には、発光素子30が搭載される搭載部10と、外部に熱を放出する機能を有する放熱部20との間に、異種材料同士で構成され大きな熱抵抗を生じさせる界面が設けられていない。
Here, in the light emitting element mounting package A1 according to the embodiment, the
これにより、搭載部10と放熱部20との間の熱抵抗を小さくすることができることから、搭載部10から放熱部20に効率よく熱を伝えることができる。したがって、放熱性の高い発光素子搭載用パッケージA1を実現することができる。
As a result, the thermal resistance between the
また、発光素子搭載用パッケージA1は、搭載部10と放熱部20との間を接合する工程が不要となるとともに、ハンダなどの接合材も不要となる。したがって、製造コストの低い発光素子搭載用パッケージA1を実現することができる。
Further, the light-emitting element mounting package A1 does not require a process of joining the
さらに、発光素子搭載用パッケージA1は、搭載部10と放熱部20とが同じ材料で構成されていることから、搭載部10と放熱部20との熱膨張係数およびヤング率を揃えることができる。したがって、熱変動による歪みを小さくすることができることから、耐熱衝撃性が高い発光素子搭載用パッケージA1を実現することができる。
Furthermore, since the
たとえば、特許文献1に開示されているような従来の電気素子搭載用パッケージは、メタルベースとサブマウントとが異種材料であり、また、メタルベースとサブマウントとの間に接合材が用いられている。このため、サブマウントからメタルベースに熱が効率よく伝わり難い。 For example, in a conventional electric device mounting package as disclosed in Patent Document 1, a metal base and a submount are made of different materials, and a bonding material is used between the metal base and the submount. there is Therefore, it is difficult for heat to efficiently transfer from the submount to the metal base.
また、発光素子搭載用パッケージA1は、放熱部20に複数のフィン21を有し、隣接するフィン21同士の間に溝22が形成されている。かかる複数のフィン21は、たとえば、放熱部20において搭載部10に接する側とは反対側に形成される。
Further, the light-emitting element mounting package A1 has a plurality of
これにより、放熱部20の表面積を増加させ、放熱性を向上させることができることから、さらに放熱性の高い発光素子搭載用パッケージA1を実現することができる。なお、実施形態では、フィン21の形状が台形状である場合について示しているが、フィン21の形状は台形状に限られない。
As a result, the surface area of the
引き続き、図1Aおよび図1Bを参照しながら、発光素子搭載用パッケージA1の詳細な構成について説明する。 Next, the detailed configuration of the light emitting element mounting package A1 will be described with reference to FIGS. 1A and 1B.
搭載部10および放熱部20は、セラミックスにより形成されている。かかるセラミックスとしては、例えば、アルミナ、シリカ、ムライト、コージエライト、フォルステライト、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素またはガラスセラミックスなどが適している。そして、搭載部10および放熱部20は、熱伝導率が高く、かつ熱膨張率が発光素子30に近いという点から、窒化アルミニウム(AlN)を主成分として含んでいることが好ましい。
The mounting
ここで、「窒化アルミニウムを主成分として含んでいる」とは、搭載部10および放熱部20が窒化アルミニウムを80質量%以上含んでいることをいう。搭載部10および放熱部20に含まれる窒化アルミニウムが80質量%以上の場合、発光素子搭載用パッケージA1の熱伝導率が高くなり、放熱性を向上させることができる。
Here, "containing aluminum nitride as a main component" means that the mounting
さらに、搭載部10および放熱部20は、窒化アルミニウムを90質量%以上含んでいることが好ましい。窒化アルミニウムの含有量を90質量%以上とすることにより、搭載部10および放熱部20の熱伝導率を150W/mK以上にすることができることから、放熱性に優れた発光素子搭載用パッケージA1を実現することができる。
Furthermore, the mounting
図1Aに示すように、搭載部10のおもて面10aには、金属で構成される素子用端子11a、11bが設けられる。また、搭載部10には、電源用端子12a、12bが設けられる。ここで、「金属で構成される」とは、一部に金属以外のたとえばセラミックスが含まれてもよいという意味であり、以下も同様の意味である。
As shown in FIG. 1A, the
素子用端子11aは、発光素子30が搭載される端子である。素子用端子11bは、素子用端子11aに搭載された発光素子30がボンディングワイヤなどにより接続される端子である。電源用端子12a、12bは、図示しない外部電源が接続される端子である。
The
素子用端子11a、11bおよび電源用端子12a、12bは、金属粉末を焼結させたメタライズ膜で形成すればよい。このメタライズ膜は、搭載部10を構成するセラミックスの表面に高い強度で接着させることができることから、信頼性の高い発光素子搭載用パッケージA1を実現することができる。
The
また、かかるメタライズ膜の表面にNiなどのめっき膜を形成してもよい。さらに、かかるめっき膜の表面に、ハンダやAu-Snめっき膜を設けてもよい。 Also, a plated film of Ni or the like may be formed on the surface of the metallized film. Furthermore, a solder or Au—Sn plating film may be provided on the surface of the plating film.
図1Bに示すように、素子用端子11aは、搭載部10の内部に形成される金属製の第1ビア導体14aと、配線導体15aと、第2ビア導体16aとを経由して、電源用端子12aに電気的に接続される。
As shown in FIG. 1B, the
なお、図示していないが、素子用端子11bも同様に、第1ビア導体と、配線導体と、第2ビア導体とを経由して、電源用端子12bに電気的に接続される。また、第1ビア導体14aと、配線導体15aと、第2ビア導体16aとは、金属粉末を焼成させたメタライズ膜であるのがよい。
Although not shown, the
図1Aに示すように、搭載部10のおもて面10aには、素子用端子11a、11bを取り巻くように封止用金属膜13が設けられている。封止用金属膜13は、素子用端子11aに搭載された発光素子30を覆うようにキャップ40を設けるときに、かかるキャップ40が接合される部位である。
As shown in FIG. 1A, a sealing
ここまで説明した発光素子搭載用パッケージA1上に、発光素子30とキャップ40とが搭載されて、発光装置が構成される。
The light-emitting device is configured by mounting the light-emitting
発光素子30は、例えば、レーザダイオード(半導体レーザともいう)などを用いることができる。発光素子30は、一端面に設けられる放射面30aが、発光素子搭載用パッケージA1の所定の方向に向かうように配置される。
For example, a laser diode (also referred to as a semiconductor laser) can be used as the
発光素子30は、搭載部10上の素子用端子11aにハンダなどの導電性接合材を用いて接合される。この際に、かかる導電性接合材により、発光素子30の下面に設けられる第1電極(不図示)と、素子用端子11aとが電気的に接続される。
The
さらに、発光素子30の上面に設けられる第2電極(不図示)と、素子用端子11aに隣接する素子用端子11bとが、ボンディングワイヤ(不図示)などを用いて電気的に接続される。
Further, a second electrode (not shown) provided on the upper surface of the
キャップ40は、発光素子30などの封止用金属膜13で囲まれる領域を気密封止するための部材である。キャップ40は、金属材料やセラミックスなどから構成することができ、例えば、耐熱性および放熱性が高いという点からコバール(Fe-Ni-Co合金)で構成すればよい。
The
キャップ40には、側面に横窓41が設けられており、横窓41には透明なガラスがはめ込まれている。キャップ40は、横窓41が発光素子30の放射面30aと同じ方向に向かうように配置される。そして、放射面30aから放射される光は、横窓41を通過して外部に放射される。
A
キャップ40と封止用金属膜13との接合には、ロウ材を用いるのがよい。接合材にロウ材を用いることにより、キャップ40で封止される領域の気密性を高めることができることから、発光装置の信頼性を向上させることができる。
Brazing material is preferably used for bonding the
<他の態様>
次に、実施形態の各種他の態様について、図2A~図6Bを参照しながら説明する。なお、以降の説明においては、上述の実施形態と共通の構成については同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
<Other aspects>
Various other aspects of embodiments will now be described with reference to FIGS. 2A-6B. It should be noted that, in the following description, the same reference numerals are given to the configurations common to those of the above-described embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
図2Aおよび図2Bに示す発光素子搭載用パッケージA2は、実施形態の他の態様1である。かかる他の態様1では、放熱部20の構成が実施形態と異なる。
A light-emitting element mounting package A2 shown in FIGS. 2A and 2B is another aspect 1 of the embodiment. In this other aspect 1, the configuration of the
他の態様1の放熱部20は、厚みの異なるフィンがそれぞれ形成された第1フィン部23および第2フィン部24を有する。第1フィン部23には、複数の第1フィン21aが並んで形成され、第2フィン部24には、複数の第2フィン21bが並んで形成される。なお、第1フィン21aおよび第2フィン21bは、上述したフィン21の別の一例である。
A
また、第1フィン部23は搭載部10の素子用端子11a、11b側に設けられ、第2フィン部24は搭載部10の電源用端子12a、12b側に設けられる。すなわち、第1フィン部23は、第2フィン部24より素子用端子11a、11bに近接して設けられる。
The
そして、図2Bに示すように、第1フィン21aの厚みT1は第2フィン21bの厚みT2より薄く、第1フィン21aのピッチP1は第2フィン21bのピッチP2より小さい。すなわち、第1フィン部23は、第2フィン部24より単位長さ当たりのフィンの数が多い。
As shown in FIG. 2B, the thickness T1 of the
このように、他の態様1では、単位長さ当たりのフィンの数が多く、より表面積の大きい第1フィン部23が素子用端子11a、11bに近接して設けられている。これにより、発光素子30が搭載される素子用端子11a、11b側の放熱性をさらに向上させることができる。
Thus, in the other aspect 1, the
たとえば、他の態様1では、第1フィン21aの厚みT1が第2フィン21bの厚みT2の1/5以上かつ2/3以下であるとよい。また、他の態様1では、第1フィン21aのピッチP1が第2フィン21bのピッチP2の1/5以上かつ2/3以下であるとよい。
For example, in another aspect 1, the thickness T1 of the
図3Aおよび図3Bに示す発光素子搭載用パッケージA3は、実施形態の他の態様2である。かかる他の態様2では、放熱部20の幅が搭載部10の幅より狭く、搭載部10と放熱部20との間に段差25が形成される。そして、図3Bに示すように、かかる段差25を用いて、放熱部20を支持板50に挿入した状態で発光素子搭載用パッケージA3を固定することができる。
A light-emitting element mounting package A3 shown in FIGS. 3A and 3B is another aspect 2 of the embodiment. In another aspect 2, the width of the
これにより、搭載部10と放熱部20とが支持板50によって空間を遮断した状態にすることができることから、放熱部20から外部に放出された熱が搭載部10に回り込みにくくなる。したがって、他の態様2によれば、搭載部10の放熱性を向上させることができる。
As a result, the space between the mounting
図4Aおよび図4Bに示す発光素子搭載用パッケージA4は、実施形態の他の態様3である。かかる他の態様3では、放熱部20の幅が搭載部10の幅より広く、搭載部10と放熱部20との間に段差26が形成される。
A light-emitting element mounting package A4 shown in FIGS. 4A and 4B is another aspect 3 of the embodiment. In this third aspect, the width of the
そして、図4Bに示すように、かかる段差26を用いて、搭載部10を支持板50に挿入した状態で発光素子搭載用パッケージA4を固定することにより、搭載部10と放熱部20とが支持板50によって空間を遮断した状態にすることができる。
Then, as shown in FIG. 4B, the mounting
したがって、他の態様3によれば、放熱部20から外部に放出された熱が搭載部10に回り込みにくくなることから、搭載部10の放熱性を向上させることができる。
Therefore, according to the third aspect, the heat radiated from the
なお、他の態様2および他の態様3では、搭載部10における長辺方向の幅および短辺方向の幅がいずれも異なっているが、支持板50を保持可能であれば、搭載部10における長辺方向の幅および短辺方向の幅のうち一方だけが異なっていてもよい。
Note that, in the second aspect and the third aspect, the width in the long side direction and the width in the short side direction of the mounting
またこの場合、搭載部10と放熱部20との間で幅の異なる位置は、対向する側面同士あるいは端面同士であることが好ましい。
In this case, it is preferable that the positions where the mounting
図5Aおよび図5Bに示す発光素子搭載用パッケージA5は、実施形態の他の態様4である。かかる他の態様4では、放熱部20の構成が他の態様1と異なる。
A light-emitting element mounting package A5 shown in FIGS. 5A and 5B is another aspect 4 of the embodiment. In this other aspect 4, the structure of the
他の態様4の放熱部20には、複数の第3フィン21cが並んで形成されるはみ出しフィン部27を有する。かかるはみ出しフィン部27は、搭載部10において素子用端子11a、11bが設けられる側からはみ出して設けられる。
The
これにより、素子用端子11a、11bが搭載部10の一方側に偏って配置された構造であっても、発光素子30から発する熱をかかるはみ出しフィン部27により十分に放熱することができる。したがって、他の態様4によれば、発光素子30が搭載される素子用端子11a、11b側の放熱性をさらに向上させることができる。
As a result, even in a structure in which the
なお、はみ出しフィン部27に設けられる第3フィン21cの厚みT3は第2フィン21bの厚みT2より薄くするとよく、第3フィン21cのピッチP3は第2フィン21bのピッチP2より小さくするとよい。すなわち、はみ出しフィン部27は、第2フィン部24より単位長さ当たりのフィンの数を多くするとよい。
The thickness T3 of the
これにより、はみ出しフィン部27の表面積を大きくすることができることから、発光素子30が搭載される素子用端子11a、11b側の放熱性をさらに向上させることができる。
As a result, the surface area of the protruding
たとえば、他の態様4では、第3フィン21cの厚みT3が第2フィン21bの厚みT2の1/5以上かつ2/3以下であるとよい。また、他の態様4では、第3フィン21cのピッチP3が第2フィン21bのピッチP2の1/5以上かつ2/3以下であるとよい。
For example, in another aspect 4, the thickness T3 of the
なお、図5Aおよび図5Bでは、放熱部20に異なる第1フィン21a、第2フィン21bおよび第3フィン21cが設けられた例について示したが、実施形態に示したように同じフィン21を放熱部20に並べて設けてもよい。
5A and 5B show an example in which the
また、他の態様4では、はみ出しフィン部27の上面27aが、搭載部10と放熱部20との境界面28を基準にした場合に、俯角の方向(すなわち、下向き)に傾斜するとよい。
In another aspect 4, the
これにより、はみ出しフィン部27がはみ出す方向に向かって発光素子30の放射面30aから光を放射する場合に、放射された光がかかる上面27aで反射することを抑制することができる。したがって、他の態様4によれば、発光素子30から安定して発光させることができる。
Accordingly, when light is emitted from the emitting
そのような場合、第3フィン21cの溝の深さはすべて同じにしてもよいし、搭載部10から離れるにしたがって浅くなるようにしてもよい。搭載部10から離れるにしたがって浅くなるようにすれば、はみ出しフィン部27の残部の厚さが厚くなり、強度を強くできる。
In such a case, the depths of the grooves of the
図6Aおよび図6Bに示す発光素子搭載用パッケージA6は、実施形態の他の態様5である。かかる他の態様5では、搭載部10の構成が実施形態と異なる。
A light-emitting element mounting package A6 shown in FIGS. 6A and 6B is another aspect 5 of the embodiment. In such another aspect 5, the configuration of the mounting
他の態様5の搭載部10は、おもて面10aから上方に突出する台座17が設けられており、かかる台座17の上面に素子用端子11aが設けられている。すなわち、台座17の上面に発光素子30が搭載される。
The mounting
これにより、台座17に搭載された発光素子30から放射された光がおもて面10aで反射することを抑制することができる。したがって、他の態様5によれば、発光素子30から安定して発光させることができる。
As a result, light emitted from the
また、他の態様5では、搭載部10と台座17とがセラミックスで一体的に形成されているとよい。これにより、搭載部10と台座17との間の熱抵抗を小さくすることができることから、台座17から搭載部10を経由して放熱部20に効率よく熱を伝えることができる。したがって、放熱性の高い発光素子搭載用パッケージA6を実現することができる。
In another aspect 5, the mounting
また、図示してはいないが、他の態様5では、台座17の上面が、搭載される発光素子30の放射面30a側が低くなるように傾斜していてもよい。これにより、発光素子30の放射面30aから放射された光が台座17の上面で反射することを抑制することができることから、発光素子30から安定して発光させることができる。
Moreover, although not shown, in another aspect 5, the upper surface of the
<発光素子搭載用パッケージの製造方法>
次に、実施形態に係る発光素子搭載用パッケージA1の製造方法について、図7~図9を参照しながら説明する。なお、図7および図8は、前半の各工程をそれぞれ上方から見た平面図であり、図9は、後半の各工程をそれぞれ側面から断面視した断面図である。
<Manufacturing Method of Package for Mounting Light Emitting Element>
Next, a method for manufacturing the light emitting element mounting package A1 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 7 to 9. FIG. 7 and 8 are plan views of respective steps in the first half as viewed from above, and FIG. 9 is a cross-sectional view of each step in the latter half as viewed from the side.
発光素子搭載用パッケージA1は、2枚のグリーンシートにそれぞれ所定の加工を施した後、2枚のグリーンシートを積層して、最後に積層された成形体を焼成して形成される。 The light-emitting element mounting package A1 is formed by subjecting two green sheets to predetermined processing, stacking the two green sheets, and finally firing the stacked compact.
以下においては、2枚のグリーンシートのうち、上層のグリーンシート60の前半の各工程を平面視した図7に基づいて説明し、下層のグリーンシート70の前半の各工程を平面視した図8に基づいて説明する。最後に、グリーンシート60、70の後半の各工程を断面視した図9に基づいて説明する。
In the following, the steps of the first half of the upper
図7の(a)に示すように、あらかじめ所定の形状に加工したグリーンシート60を用意する。次に、グリーンシート60の所定の4カ所を平面視で円状に打ち抜いて、打ち抜いた4個の孔部をそれぞれビア導体61a、61b、61c、61dで埋める(図7の(b))。
As shown in FIG. 7(a), a
次に、図7の(c)に示すように、グリーンシート60の上面に、ビア導体61aとつながるように導体パターン62aを印刷し、ビア導体61bとつながるように導体パターン62bを印刷する。また同時に、ビア導体61cとつながるように導体パターン62cを印刷し、ビア導体61dとつながるように導体パターン62dを印刷する。さらに同時に、導体パターン62a、62bを取り巻くように、枠形状の導体パターン62eを印刷する。
Next, as shown in FIG. 7C, a
また、図8の(a)に示すように、あらかじめ所定の形状に加工したグリーンシート70を用意する。次に、図8の(b)に示すように、グリーンシート70の上面に、導体パターン71a、71bを印刷する。なお、導体パターン71aは、グリーンシート60に設けられたビア導体61a、61cに対応する位置に形成され、導体パターン71bは、グリーンシート60に設けられたビア導体61b、61dに対応する位置に形成される。
Also, as shown in FIG. 8(a), a
以後の工程を示す図9は、図7の(c)に示すG-G線の矢視断面図である。図9の(a)に示すように、上から順にグリーンシート60およびグリーンシート70を積層する。そして、平板状の上金型101と、所定の凹部102aが形成された下金型102とで挟み込んだかかる積層体に加熱加圧を行い、積層成形体80を形成する(図9の(b))。
FIG. 9 showing subsequent steps is a cross-sectional view taken along line GG shown in FIG. 7(c). As shown in FIG. 9A,
ここで、導体パターン62a、62c、62eは、それぞれ発光素子搭載用パッケージA1の素子用端子11a、電源用端子12a、封止用金属膜13に対応する部位であり、ビア導体61a、61cは、それぞれ発光素子搭載用パッケージA1の第1ビア導体14a、第2ビア導体16aに対応する部位である。
Here, the
また、導体パターン71aは発光素子搭載用パッケージA1の配線導体15aに対応する部位であり、下金型102の凹部102aにより形成される凸部72は発光素子搭載用パッケージA1のフィン21に対応する部位である。
Further, the
なお、図9には図示していないが、導体パターン62b、62dは、それぞれ発光素子搭載用パッケージA1の素子用端子11b、電源用端子12bに対応する部位であり、ビア導体61b、61dは、それぞれ発光素子搭載用パッケージA1の素子用端子11bと電源用端子12bとを接続する第1ビア導体および第2ビア導体に対応する部位である。
Although not shown in FIG. 9, the
また、導体パターン71bは、発光素子搭載用パッケージA1の素子用端子11bと電源用端子12bとを接続する配線導体に対応する部位である。
The
そして、製造工程の最後に、図9の(b)のように形成された積層成形体80を高温(1700℃~2000℃)で焼成して、発光素子搭載用パッケージA1が完成する。
Then, at the end of the manufacturing process, the laminate molded
上述の製造工程に用いられるグリーンシート60、70は、例えば、主原料である窒化アルミニウムの粉体に、イットリア(Y2O3)、カルシア(CaO)、エルビア(Er2O3)などからなる粉体を焼結助剤として混合した無機粉体を基本構成とする。そして、かかる無機粉体に有機ビヒクルを添加混合して泥漿状となすとともに、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を用いることにより、グリーンシート60、70が形成される。
The
また、導体パターン62a~62e、71a、71bや、ビア導体61a~61dは、例えば、主原料である高融点金属のモリブデン(Mo)やタングステン(W)に、窒化アルミニウム、有機バインダー、溶剤などを共剤として混合したペーストで形成される。なお、セラミックスの焼成温度によっては、上記の高融点金属に銅などの低融点金属を含ませたものを用いてもよい。
The
また、上述した発光素子搭載用パッケージA2~A6についても、上金型101および下金型102の形状等を変更することで同様に作製することができる。
Further, the above-described light-emitting element mounting packages A2 to A6 can be similarly manufactured by changing the shapes of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。たとえば、上述の実施形態では、電源用端子12a、12bが搭載部10のおもて面10aに設けられた例について示したが、電源用端子12a、12bが設けられる位置は搭載部10のおもて面10aに限られず、搭載部10の端面や側面など、搭載部10の表面上に設けられればよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態では、キャップ40を用いて発光素子30などを気密封止していたが、気密封止する部材はキャップ40に限られない。例えば、所定の位置に横窓が設けられた枠形状のシールリング(封止部材)と、板形状の蓋体とを組み合わせて、発光素子30などを気密封止してもよい。
Further, in the above-described embodiments, the
以上のように、実施形態に係る電気素子搭載用パッケージ(発光素子搭載用パッケージA1~A6)は、電気素子(発光素子30)を搭載するための素子用端子11aを有する平板状の搭載部10と、搭載部10において素子用端子11aが設けられる面(おもて面10a)とは反対側に設けられ、電気素子(発光素子30)から発生する熱を放熱する放熱部20と、を備える。そして、搭載部10と放熱部20とはセラミックスで一体的に形成されている。これにより、放熱性の高い電気素子搭載用パッケージを実現することができる。
As described above, the electric element mounting packages (light emitting element mounting packages A1 to A6) according to the embodiments include the flat mounting
また、実施形態に係る電気素子搭載用パッケージ(発光素子搭載用パッケージA1、A6)において、放熱部20は、搭載部10とは反対側に設けられる複数のフィン21を有する。これにより、放熱部20の表面積を増加させ、放熱性を向上させることができる。
Further, in the electric element mounting packages (light emitting element mounting packages A1 and A6) according to the embodiment, the
また、実施形態に係る電気素子搭載用パッケージ(発光素子搭載用パッケージA2~A5)において、放熱部20は、複数の第1フィン21aが並んで設けられる第1フィン部23と、複数の第2フィン21bが並んで設けられる第2フィン部24とを有し、第1フィン21aは第2フィン21bより厚みが薄い。これにより、第1フィン部23の表面積を増加させ、放熱性を向上させることができる。
In the electric element mounting packages (light emitting element mounting packages A2 to A5) according to the embodiment, the
また、実施形態に係る電気素子搭載用パッケージ(発光素子搭載用パッケージA2~A5)において、第1フィン部23は、第2フィン部24より素子用端子11aに近接して設けられる。これにより、発光素子30が搭載される素子用端子11a、11b側の放熱性をさらに向上させることができる。
In the electric element mounting packages (light emitting element mounting packages A2 to A5) according to the embodiment, the
また、実施形態に係る電気素子搭載用パッケージ(発光素子搭載用パッケージA2~A5)において、第1フィン部23における単位長さあたりの第1フィン21aの数は、第2フィン部24における単位長さあたりの第2フィン21bの数より多い。これにより、第1フィン部23の表面積を増加させ、放熱性を向上させることができる。
Further, in the electric device mounting packages (light emitting device mounting packages A2 to A5) according to the embodiment, the number of
また、実施形態に係る電気素子搭載用パッケージ(発光素子搭載用パッケージA5)において、放熱部20は、搭載部10に対して素子用端子11a側からはみ出して設けられるはみ出しフィン部27を有する。これにより、素子用端子11a、11bが搭載部10の一方側に偏って配置された構造であっても、発光素子30から発する熱をかかるはみ出しフィン部27により十分に放熱することができる。
Further, in the electric element mounting package (light emitting element mounting package A5) according to the embodiment, the
また、実施形態に係る電気素子搭載用パッケージ(発光素子搭載用パッケージA5)において、はみ出しフィン部27は、搭載部10側に設けられる上面27aを有し、上面27aは、搭載部10と放熱部20との境界面28を基準にした場合に、俯角の方向に傾斜する。これにより、はみ出しフィン部27がはみ出す方向に向かって発光素子30の放射面30aから光を放射する場合に、放射された光がかかる上面27aで反射することを抑制することができる。
In the electric element mounting package (light emitting element mounting package A5) according to the embodiment, the protruding
また、実施形態に係る電気素子搭載用パッケージ(発光素子搭載用パッケージA3)において、放熱部20の幅は、搭載部10の幅より狭い。これにより、搭載部10の放熱性を向上させることができる。
In addition, in the electric element mounting package (light emitting element mounting package A3) according to the embodiment, the width of the
また、実施形態に係る電気素子搭載用パッケージ(発光素子搭載用パッケージA4)において、放熱部20の幅は、搭載部10の幅より広い。これにより、搭載部10の放熱性を向上させることができる。
In addition, in the electric element mounting package (light emitting element mounting package A4) according to the embodiment, the width of the
また、実施形態に係る電気装置は、上述の電気素子搭載用パッケージ(発光素子搭載用パッケージA1~A6)と、電気素子搭載用パッケージの素子用端子11aに搭載される電気素子(発光素子30)と、を備える。これにより、放熱性の高い電気装置を実現することができる。
Further, the electric device according to the embodiment includes the above-described electric element mounting packages (light emitting element mounting packages A1 to A6) and an electric element (light emitting element 30) mounted on the
さらなる効果や他の態様は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further advantages and other aspects can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspects of the invention are not limited to the specific details and representative embodiments so shown and described. Accordingly, various changes may be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept defined by the appended claims and equivalents thereof.
A1~A6 発光素子搭載用パッケージ
10 搭載部
10a おもて面
11a、11b 素子用端子
20 放熱部
21 フィン
21a 第1フィン
21b 第2フィン
21c 第3フィン
22 溝
23 第1フィン部
24 第2フィン部
25、26 段差
27 はみ出しフィン部
30 発光素子
30a 放射面
A1 to A6 Light-emitting
Claims (10)
前記搭載部において前記素子用端子が設けられる面とは反対側に設けられ、前記発光素子から発生する熱を放熱する放熱部と、
を備え、
前記搭載部と前記放熱部とはセラミックスで一体的に形成されており、
前記搭載部のおもて面に電源用端子を有し、
前記放熱部は、前記搭載部とは反対側に設けられる複数の第1フィンおよび複数の第2フィンと、複数の前記第1フィンが並んで設けられる第1フィン部と、複数の前記第2フィンが並んで設けられる第2フィン部とを有し、
前記第2フィンは前記第1フィンよりも厚みが厚く、前記第2フィン部を構成する前記第2フィンのピッチは前記第1フィン部を構成する前記第1フィンのピッチよりも大きく、
前記第1フィン部は前記素子用端子側に位置し、前記第2フィン部は前記電源用端子側に位置する
発光素子搭載用パッケージ。 a flat mounting portion having an element terminal for mounting the light emitting element;
a heat radiating portion provided on the side of the mounting portion opposite to the surface on which the device terminal is provided, for dissipating heat generated from the light emitting device;
with
The mounting portion and the heat radiation portion are integrally formed of ceramics,
having a power supply terminal on the front surface of the mounting portion;
The heat dissipation portion includes a plurality of first fins and a plurality of second fins provided on the side opposite to the mounting portion, a first fin portion provided in parallel with the plurality of first fins, and a plurality of the second fins. a second fin portion in which the fins are arranged side by side;
the second fins are thicker than the first fins, and the pitch of the second fins forming the second fin portion is larger than the pitch of the first fins forming the first fin portion;
The first fin portion is located on the device terminal side, and the second fin portion is located on the power terminal side.
A package for mounting a light-emitting element.
前記上面は、前記搭載部と前記放熱部との境界面を基準にした場合に、俯角の方向に傾斜する請求項4に記載の発光素子搭載用パッケージ。 The protruding fin portion has an upper surface provided on the mounting portion side,
5. The package for mounting a light-emitting element according to claim 4 , wherein the upper surface is inclined in a depression angle direction with respect to a boundary surface between the mounting portion and the heat radiating portion.
前記発光素子搭載用パッケージの前記素子用端子に搭載される発光素子と、
を備える発光装置。 A package for mounting a light emitting element according to any one of claims 1 to 9 ;
a light emitting element mounted on the element terminal of the light emitting element mounting package;
A light emitting device.
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