JP2002232017A - 発光素子収納用パッケージおよびその製造方法 - Google Patents
発光素子収納用パッケージおよびその製造方法Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- 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
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- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
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- Led Device Packages (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光素子が発光する光を外部に均一かつ効率
良く放出するとこが可能な発光素子収納用パッケージお
よびその製造方法を提供すること。 【解決手段】 上面に発光素子３を搭載するための搭載
部１ａを有する略平板状のセラミック基体１の上面に、
発光素子３を収容するための貫通穴２ａを有するセラミ
ック窓枠２を積層して成る発光素子収納用パッケージで
あって、セラミック窓枠２の貫通穴２ａ内壁は、セラミ
ック基体１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中心線平均粗さＲａが１〜３
μｍでかつ発光素子が発光する光に対する反射率が80％
以上の金属層が被着されている。
良く放出するとこが可能な発光素子収納用パッケージお
よびその製造方法を提供すること。 【解決手段】 上面に発光素子３を搭載するための搭載
部１ａを有する略平板状のセラミック基体１の上面に、
発光素子３を収容するための貫通穴２ａを有するセラミ
ック窓枠２を積層して成る発光素子収納用パッケージで
あって、セラミック窓枠２の貫通穴２ａ内壁は、セラミ
ック基体１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中心線平均粗さＲａが１〜３
μｍでかつ発光素子が発光する光に対する反射率が80％
以上の金属層が被着されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオード等
の発光素子を収容するための発光素子収納用パッケージ
に関するものである。
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
に関するものである。
【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としてセラミッ
ク製の発光素子収納用パッケージが用いられている。
容するための発光素子収納用パッケージとしてセラミッ
ク製の発光素子収納用パッケージが用いられている。
【０００３】従来のセラミック製の発光素子収納用パッ
ケージは、図４に断面図で示すように、上面中央部に発
光素子35を搭載するための搭載部31ａを有し、この搭載
部31ａおよびその周辺から下面に導出する一対のメタラ
イズ配線導体32を有する略四角平板状のセラミック基体
31と、このセラミック基体31上面に積層され、中央部に
発光素子35を収容するための貫通穴33ａを有する略四角
枠状のセラミック窓枠33とから構成されており、セラミ
ック基体31の搭載部31ａ上に導出したメタライズ配線導
体32の一方に発光素子35を導電性接合材を介して固着す
るとともに発光素子35の電極と他方のメタライズ配線導
体32とをボンディングワイヤ36を介して電気的に接続
し、しかる後、セラミック窓枠33の貫通穴33ａ内に図示
しない透明な封止樹脂を充填して発光素子を封止するこ
とによって発光装置となる。
ケージは、図４に断面図で示すように、上面中央部に発
光素子35を搭載するための搭載部31ａを有し、この搭載
部31ａおよびその周辺から下面に導出する一対のメタラ
イズ配線導体32を有する略四角平板状のセラミック基体
31と、このセラミック基体31上面に積層され、中央部に
発光素子35を収容するための貫通穴33ａを有する略四角
枠状のセラミック窓枠33とから構成されており、セラミ
ック基体31の搭載部31ａ上に導出したメタライズ配線導
体32の一方に発光素子35を導電性接合材を介して固着す
るとともに発光素子35の電極と他方のメタライズ配線導
体32とをボンディングワイヤ36を介して電気的に接続
し、しかる後、セラミック窓枠33の貫通穴33ａ内に図示
しない透明な封止樹脂を充填して発光素子を封止するこ
とによって発光装置となる。
【０００４】なお、このようなセラミック製の発光素子
収納用パッケージにおいては、内部に収容する発光素子
が発光する光を貫通穴33ａ内で反射させて発光装置の発
光効率を良好なものとするために、貫通穴33ａの内壁に
ニッケルめっき層や金めっき層を表面に有するメタライ
ズ金属層34を被着させている。
収納用パッケージにおいては、内部に収容する発光素子
が発光する光を貫通穴33ａ内で反射させて発光装置の発
光効率を良好なものとするために、貫通穴33ａの内壁に
ニッケルめっき層や金めっき層を表面に有するメタライ
ズ金属層34を被着させている。
【０００５】また、このような発光素子収納用パッケー
ジは、セラミックグリーンシート積層法により製作され
ており、具体的には、セラミック基体31用のセラミック
グリーンシートとセラミック窓枠33用のセラミックグリ
ーンシートとを準備するとともに、これらのセラミック
グリーンシートに配線導体32を導出させるための貫通孔
や発光素子35を収容するための貫通穴を略垂直に打ち抜
き、次にセラミック基体31用のセラミックグリーンシー
トの上面から下面にかけてメタライズ配線導体32用のメ
タライズペーストを、セラミック窓枠33用のセラミック
グリーンシートの貫通穴内壁にメタライズ金属層34用の
メタライズペーストをそれぞれ従来周知のスクリーン印
刷法等を採用して塗布するとともにセラミック基体31用
のセラミックグリーンシートとセラミック窓枠用のセラ
ミックグリーンシートとを上下に重ねて接着し、次にこ
れらを高温で焼成して焼結体となした後、メタライズ配
線導体32およびメタライズ金属層34の露出表面にニッケ
ルや金・パラジウム・白金等の金属から成るめっき金属
層を無電解めっき法や電解めっき法により被着させるこ
とにより製作されている。
ジは、セラミックグリーンシート積層法により製作され
ており、具体的には、セラミック基体31用のセラミック
グリーンシートとセラミック窓枠33用のセラミックグリ
ーンシートとを準備するとともに、これらのセラミック
グリーンシートに配線導体32を導出させるための貫通孔
や発光素子35を収容するための貫通穴を略垂直に打ち抜
き、次にセラミック基体31用のセラミックグリーンシー
トの上面から下面にかけてメタライズ配線導体32用のメ
タライズペーストを、セラミック窓枠33用のセラミック
グリーンシートの貫通穴内壁にメタライズ金属層34用の
メタライズペーストをそれぞれ従来周知のスクリーン印
刷法等を採用して塗布するとともにセラミック基体31用
のセラミックグリーンシートとセラミック窓枠用のセラ
ミックグリーンシートとを上下に重ねて接着し、次にこ
れらを高温で焼成して焼結体となした後、メタライズ配
線導体32およびメタライズ金属層34の露出表面にニッケ
ルや金・パラジウム・白金等の金属から成るめっき金属
層を無電解めっき法や電解めっき法により被着させるこ
とにより製作されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の発光素子収納用パッケージによると、貫通穴33ａの
内壁がセラミック基体31の上面に対して略垂直になって
おり、そのため、貫通穴33ａの内壁で反射した光が外部
に均一かつ良好に放出されず、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。
来の発光素子収納用パッケージによると、貫通穴33ａの
内壁がセラミック基体31の上面に対して略垂直になって
おり、そのため、貫通穴33ａの内壁で反射した光が外部
に均一かつ良好に放出されず、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】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、発光素子が発光する光
を、この発光素子を収容するための貫通穴の内壁で良好
に反射分散させて外部に均一かつ効率良く放出し、それ
により発光装置の発光効率を極めて高いものとすること
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。
されたものであり、その目的は、発光素子が発光する光
を、この発光素子を収容するための貫通穴の内壁で良好
に反射分散させて外部に均一かつ効率良く放出し、それ
により発光装置の発光効率を極めて高いものとすること
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、上面に発光素子を搭載するための搭載部
を有する略平板状のセラミック基体の上面に、発光素子
を収容するための貫通穴を有するセラミック窓枠を積層
して成る発光素子収納用パッケージであって、セラミッ
ク窓枠の貫通穴内壁は、セラミック基体上面に対して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
中心線平均粗さＲａが１〜３μｍでかつ発光素子が発光
する光に対する反射率が80％以上の金属層が被着されて
いることを特徴とするものである。
パッケージは、上面に発光素子を搭載するための搭載部
を有する略平板状のセラミック基体の上面に、発光素子
を収容するための貫通穴を有するセラミック窓枠を積層
して成る発光素子収納用パッケージであって、セラミッ
ク窓枠の貫通穴内壁は、セラミック基体上面に対して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
中心線平均粗さＲａが１〜３μｍでかつ発光素子が発光
する光に対する反射率が80％以上の金属層が被着されて
いることを特徴とするものである。
【０００９】また、本発明の発光素子収納用パッケージ
の製造方法は、セラミック基体用のセラミックグリーン
シートと、セラミック窓枠用のセラミックグリーンシー
トとを準備する工程と、次にセラミック窓枠用のセラミ
ックグリーンシートに発光素子収納用の貫通穴をその内
壁が55〜70度の傾斜面となるように穿孔する工程と、次
にセラミック窓枠用の貫通穴内壁にメタライズペースト
を塗布する工程と、次にセラミック基体用のセラミック
グリーンシートとセラミック窓枠用のセラミックグリー
ンシートとをセラミック窓枠用のセラミックグリーンシ
ートの貫通穴の内壁が外側に広がる向きに接着するとと
もにこれらを焼成してセラミック基体上に発光素子収納
用の貫通穴を有するセラミック窓枠が積層一体化される
とともに発光素子収納用の貫通穴内壁にメタライズ金属
層が被着された焼結体を得る工程と、次に発光素子収納
用の貫通穴内壁のメタライズ金属層表面に中心線平均粗
さＲａが１〜３μｍでかつ発光素子が発光する光に対す
る反射率が80％以上のめっき金属層を被着させる工程と
を具備することを特徴とするものである。
の製造方法は、セラミック基体用のセラミックグリーン
シートと、セラミック窓枠用のセラミックグリーンシー
トとを準備する工程と、次にセラミック窓枠用のセラミ
ックグリーンシートに発光素子収納用の貫通穴をその内
壁が55〜70度の傾斜面となるように穿孔する工程と、次
にセラミック窓枠用の貫通穴内壁にメタライズペースト
を塗布する工程と、次にセラミック基体用のセラミック
グリーンシートとセラミック窓枠用のセラミックグリー
ンシートとをセラミック窓枠用のセラミックグリーンシ
ートの貫通穴の内壁が外側に広がる向きに接着するとと
もにこれらを焼成してセラミック基体上に発光素子収納
用の貫通穴を有するセラミック窓枠が積層一体化される
とともに発光素子収納用の貫通穴内壁にメタライズ金属
層が被着された焼結体を得る工程と、次に発光素子収納
用の貫通穴内壁のメタライズ金属層表面に中心線平均粗
さＲａが１〜３μｍでかつ発光素子が発光する光に対す
る反射率が80％以上のめっき金属層を被着させる工程と
を具備することを特徴とするものである。
【００１０】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貫通穴の内壁がセラミッ
ク基体の上面に対して55〜70度の角度で外側に広がって
いるとともに、この内壁の表面に中心線平均粗さＲａが
１〜３μｍでかつ発光素子が発光する光に対する反射率
が80％以上の金属層が被着されていることから、貫通穴
内に収容する発光素子が発光する光を傾斜した貫通穴内
壁の金属層により良好に反射分散させて外部に向かって
均一かつ効率良く放出することができる。
ば、発光素子を収容するための貫通穴の内壁がセラミッ
ク基体の上面に対して55〜70度の角度で外側に広がって
いるとともに、この内壁の表面に中心線平均粗さＲａが
１〜３μｍでかつ発光素子が発光する光に対する反射率
が80％以上の金属層が被着されていることから、貫通穴
内に収容する発光素子が発光する光を傾斜した貫通穴内
壁の金属層により良好に反射分散させて外部に向かって
均一かつ効率良く放出することができる。
【００１１】また、本発明の発光素子収納用パッケージ
の製造方法によれば、セラミック窓枠用のセラミックグ
リーンシートに発光素子収納用の貫通穴をその内壁が55
〜70度の傾斜面となるように穿孔し、次にこのセラミッ
ク窓枠用の貫通穴内壁にメタライズペーストを塗布し、
次にこのセラミック窓枠用のセラミックグリーンシート
とセラミック基体用のセラミックグリーンシートとをセ
ラミック窓枠用のセラミックグリーンシートの貫通穴の
内壁が外側に広がる向きに接着するとともにこれらを焼
成してセラミック基体上に発光素子収納用の貫通穴を有
するセラミック窓枠が積層一体化されるとともに発光素
子収納用の貫通穴内壁にメタライズ金属層が被着された
焼結体を得、次に発光素子収納用の貫通穴内壁のメタラ
イズ金属層表面に中心線平均粗さＲａが1〜３μｍでか
つ発光素子が発光する光に対する反射率が80％以上のめ
っき金属層を被着させることから、貫通穴内に収容する
発光素子が発光する光を傾斜した貫通穴内壁のめっき金
属層により良好に反射分散させて外部に向かって均一か
つ効率良く放出す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。
の製造方法によれば、セラミック窓枠用のセラミックグ
リーンシートに発光素子収納用の貫通穴をその内壁が55
〜70度の傾斜面となるように穿孔し、次にこのセラミッ
ク窓枠用の貫通穴内壁にメタライズペーストを塗布し、
次にこのセラミック窓枠用のセラミックグリーンシート
とセラミック基体用のセラミックグリーンシートとをセ
ラミック窓枠用のセラミックグリーンシートの貫通穴の
内壁が外側に広がる向きに接着するとともにこれらを焼
成してセラミック基体上に発光素子収納用の貫通穴を有
するセラミック窓枠が積層一体化されるとともに発光素
子収納用の貫通穴内壁にメタライズ金属層が被着された
焼結体を得、次に発光素子収納用の貫通穴内壁のメタラ
イズ金属層表面に中心線平均粗さＲａが1〜３μｍでか
つ発光素子が発光する光に対する反射率が80％以上のめ
っき金属層を被着させることから、貫通穴内に収容する
発光素子が発光する光を傾斜した貫通穴内壁のめっき金
属層により良好に反射分散させて外部に向かって均一か
つ効率良く放出す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。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の発光素子収納用パ
ッケージを添付の図面を基に詳細に説明する。図１は、
本発明の発光素子収納用パッケージの実施形態の一例を
示す断面図であり、１はセラミック基体、２はセラミッ
ク窓枠であり、主としてこれらで発光素子３を収容する
ための本発明の発光素子収納用パッケージが構成されて
いる。
ッケージを添付の図面を基に詳細に説明する。図１は、
本発明の発光素子収納用パッケージの実施形態の一例を
示す断面図であり、１はセラミック基体、２はセラミッ
ク窓枠であり、主としてこれらで発光素子３を収容する
ための本発明の発光素子収納用パッケージが構成されて
いる。
【００１３】セラミック基体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・ガラス−セラミックス等のセラミック材料から
成る略四角平板であり、発光素子３を支持するための支
持体として機能し、その上面に発光素子３を搭載するた
めの搭載部１ａを有している。
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・ガラス−セラミックス等のセラミック材料から
成る略四角平板であり、発光素子３を支持するための支
持体として機能し、その上面に発光素子３を搭載するた
めの搭載部１ａを有している。
【００１４】また、セラミック基体１は、その搭載部１
ａから下面にかけて導出するメタライズ配線導体４ａお
よび搭載部１ａの周辺から下面にかけて導出するメタラ
イズ配線導体４ｂが被着形成されている。メタライズ配
線導体４ａ・４ｂはタングステンやモリブデン・銅・銀
等の金属粉末メタライズから成り、パッケージ内部に収
容する発光素子３を外部に電気的に接続するための導電
路として機能する。そして、メタライズ配線導体４ａの
搭載部１ａ部位には発光ダイオード等の発光素子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
より固着されるとともにメタライズ配線導体４ｂの搭載
部１ａ周辺部位には発光素子３の電極がボンディングワ
イヤ５を介して電気的に接続される。
ａから下面にかけて導出するメタライズ配線導体４ａお
よび搭載部１ａの周辺から下面にかけて導出するメタラ
イズ配線導体４ｂが被着形成されている。メタライズ配
線導体４ａ・４ｂはタングステンやモリブデン・銅・銀
等の金属粉末メタライズから成り、パッケージ内部に収
容する発光素子３を外部に電気的に接続するための導電
路として機能する。そして、メタライズ配線導体４ａの
搭載部１ａ部位には発光ダイオード等の発光素子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
より固着されるとともにメタライズ配線導体４ｂの搭載
部１ａ周辺部位には発光素子３の電極がボンディングワ
イヤ５を介して電気的に接続される。
【００１５】なお、メタライズ配線導体４ａ・４ｂの露
出する表面にニッケルや金等の耐蝕性に優れる金属を１
〜20μｍ程度の厚みに被着させておくと、メタライズ配
線導体４ａ・４ｂ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との接合およびメタライズ配線導体４ｂとボンディ
ングワイヤ５との接合を強固なものとすることができ
る。したがって、メタライズ配線導体４ａ・４ｂの露出
表面には、通常であれば、１〜10μｍ程度のニッケルめ
っき層と0.1〜３μｍ程度の金メッキ層とが電解めっき
法や無電解めっき法により順次被着されている。
出する表面にニッケルや金等の耐蝕性に優れる金属を１
〜20μｍ程度の厚みに被着させておくと、メタライズ配
線導体４ａ・４ｂ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との接合およびメタライズ配線導体４ｂとボンディ
ングワイヤ５との接合を強固なものとすることができ
る。したがって、メタライズ配線導体４ａ・４ｂの露出
表面には、通常であれば、１〜10μｍ程度のニッケルめ
っき層と0.1〜３μｍ程度の金メッキ層とが電解めっき
法や無電解めっき法により順次被着されている。
【００１６】他方、セラミック窓枠２は、セラミック基
体１と実質的に同一組成のセラミック材料から成り、セ
ラミック基体１上面に積層されて焼結一体化されてい
る。セラミック窓枠２は、その中央部に発光素子３を収
容するための略円形や略四角形の貫通穴２ａを有してお
り、この貫通穴２ａ内に搭載部１ａに搭載された発光素
子３が収容される。
体１と実質的に同一組成のセラミック材料から成り、セ
ラミック基体１上面に積層されて焼結一体化されてい
る。セラミック窓枠２は、その中央部に発光素子３を収
容するための略円形や略四角形の貫通穴２ａを有してお
り、この貫通穴２ａ内に搭載部１ａに搭載された発光素
子３が収容される。
【００１７】また、セラミック窓枠２の貫通穴２ａの内
壁にはタングステンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末
メタライズから成るメタライズ金属層上にニッケルや金
等のめっき金属層を被覆させて成る金属層６が略全面に
被着されている。そして、この金属層６におけるめっき
金属層が貫通穴２ａ内部に収容する発光素子３の発光す
る光を反射分散させる反射材として機能する。
壁にはタングステンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末
メタライズから成るメタライズ金属層上にニッケルや金
等のめっき金属層を被覆させて成る金属層６が略全面に
被着されている。そして、この金属層６におけるめっき
金属層が貫通穴２ａ内部に収容する発光素子３の発光す
る光を反射分散させる反射材として機能する。
【００１８】なお、本発明の発光素子収納用パッケージ
においては、セラミック窓枠２の貫通穴２ａ内壁がセラ
ミック基体１の上面に対して55〜70度の角度θで外側に
広がるように形成されており、この貫通穴２ａの内壁に
被着された金属層６表面のめっき金属層はその中心線平
均粗さＲａが１〜３μｍであり、さらに貫通穴２ａ内に
収容される発光素子３が発光する光に対する反射率が80
％以上となっている。このように、セラミック窓枠２の
貫通穴２ａ内壁がセラミック基体１の上面に対して55〜
70度の角度θで外側に広がるように形成されており、こ
の貫通穴２ａの内壁に被着された金属層６表面のめっき
金属層の中心線平均粗さが１〜３μｍであり、かつ貫通
穴２ａ内に収容される発光素子３が発光する光に対する
反射率が80％以上となっていることにより、貫通穴２ａ
内に収容された発光素子３が発光する光を傾斜した貫通
穴２ａ内壁の金属層６表面で良好に反射分散させて外部
に対して均一かつ良好に放出することができ、このパッ
ケージを使用した発光装置の発光効率を極めて高いもの
とすることができる。
においては、セラミック窓枠２の貫通穴２ａ内壁がセラ
ミック基体１の上面に対して55〜70度の角度θで外側に
広がるように形成されており、この貫通穴２ａの内壁に
被着された金属層６表面のめっき金属層はその中心線平
均粗さＲａが１〜３μｍであり、さらに貫通穴２ａ内に
収容される発光素子３が発光する光に対する反射率が80
％以上となっている。このように、セラミック窓枠２の
貫通穴２ａ内壁がセラミック基体１の上面に対して55〜
70度の角度θで外側に広がるように形成されており、こ
の貫通穴２ａの内壁に被着された金属層６表面のめっき
金属層の中心線平均粗さが１〜３μｍであり、かつ貫通
穴２ａ内に収容される発光素子３が発光する光に対する
反射率が80％以上となっていることにより、貫通穴２ａ
内に収容された発光素子３が発光する光を傾斜した貫通
穴２ａ内壁の金属層６表面で良好に反射分散させて外部
に対して均一かつ良好に放出することができ、このパッ
ケージを使用した発光装置の発光効率を極めて高いもの
とすることができる。
【００１９】なお、セラミック窓枠２の貫通孔２ａの内
壁がセラミック基体１の上面となす角度θが70度を越え
ると貫通穴２ａ内に収容する発光素子３が発光する光を
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、他方角度θが55度未満であると、貫通穴２ａの内壁
をそのような角度で安定かつ効率良く形成することが困
難となる傾向にある。したがって、セラミック窓枠２の
貫通孔２ａ内壁がセラミック基体１の上面となす角度θ
は、55〜70度の範囲に特定される。
壁がセラミック基体１の上面となす角度θが70度を越え
ると貫通穴２ａ内に収容する発光素子３が発光する光を
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、他方角度θが55度未満であると、貫通穴２ａの内壁
をそのような角度で安定かつ効率良く形成することが困
難となる傾向にある。したがって、セラミック窓枠２の
貫通孔２ａ内壁がセラミック基体１の上面となす角度θ
は、55〜70度の範囲に特定される。
【００２０】また、貫通穴２ａの内壁に被着された金属
層６表面のめっき金属層は、その中心線平均粗さＲａが
１μｍ未満であると、貫通穴２ａ内に収容される発光素
子３が発光する光を均一に反射分散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傾向に
あり、他方３μｍを超えると、そのような粗い面を安定
かつ効率良く形成することが困難となる傾向にある。し
たがって、貫通穴２ａの内壁に被着された金属層６表面
のめっき金属層の中心線平均粗さＲａは、１〜３μｍの
範囲に特定される。
層６表面のめっき金属層は、その中心線平均粗さＲａが
１μｍ未満であると、貫通穴２ａ内に収容される発光素
子３が発光する光を均一に反射分散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傾向に
あり、他方３μｍを超えると、そのような粗い面を安定
かつ効率良く形成することが困難となる傾向にある。し
たがって、貫通穴２ａの内壁に被着された金属層６表面
のめっき金属層の中心線平均粗さＲａは、１〜３μｍの
範囲に特定される。
【００２１】さらに、貫通穴２ａの内壁に被着された金
属層６表面のめっき金属層は、貫通穴２ａ内に収容され
る発光素子３が発光する光に対する反射率が80％未満で
あると、貫通穴２ａ内に収容する発光素子３が発光する
光を良好に反射することが困難となる傾向にある。した
がって、貫通穴２ａの内壁に被着された金属層６表面の
めっき金属層は、貫通穴２ａ内に収容される発光素子３
が発光する光に対する反射率が80％以上に特定される。
属層６表面のめっき金属層は、貫通穴２ａ内に収容され
る発光素子３が発光する光に対する反射率が80％未満で
あると、貫通穴２ａ内に収容する発光素子３が発光する
光を良好に反射することが困難となる傾向にある。した
がって、貫通穴２ａの内壁に被着された金属層６表面の
めっき金属層は、貫通穴２ａ内に収容される発光素子３
が発光する光に対する反射率が80％以上に特定される。
【００２２】また、貫通穴２ａはその形状を略円形とし
ておくと、貫通穴２ａ内に収容される発光素子３が発光
する光を略円形の貫通穴２ａ内壁で全方向に満遍なく反
射させて外部に極めて均一に放出することができる。し
たがって、貫通穴２ａは、その形状を略円形としておく
ことが好ましい。
ておくと、貫通穴２ａ内に収容される発光素子３が発光
する光を略円形の貫通穴２ａ内壁で全方向に満遍なく反
射させて外部に極めて均一に放出することができる。し
たがって、貫通穴２ａは、その形状を略円形としておく
ことが好ましい。
【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、セラミック基体１の搭載部１ａ上のメタ
ライズ配線導体４ａに発光素子３を搭載するとともに発
光素子の電極とメタライズ配線導体４ｂとをボンディン
グワイヤー５を介して電気的に接続し、しかる後、発光
素子３が収容された貫通穴２ａ内に透明な封止樹脂を充
填して発光素子３を封止することによって発光装置とな
る。
ージによれば、セラミック基体１の搭載部１ａ上のメタ
ライズ配線導体４ａに発光素子３を搭載するとともに発
光素子の電極とメタライズ配線導体４ｂとをボンディン
グワイヤー５を介して電気的に接続し、しかる後、発光
素子３が収容された貫通穴２ａ内に透明な封止樹脂を充
填して発光素子３を封止することによって発光装置とな
る。
【００２４】次に、本発明の発光素子収納用パッケージ
の製造方法について、添付の図面を基に説明する。図２
（ａ）〜（ｄ）は図１に示した発光素子収納用パッケー
ジを製造する製造方法を示す工程毎の断面図である。
の製造方法について、添付の図面を基に説明する。図２
（ａ）〜（ｄ）は図１に示した発光素子収納用パッケー
ジを製造する製造方法を示す工程毎の断面図である。
【００２５】まず、図２（ａ）に示すように、セラミッ
ク基体１用のセラミックグリーンシート11とセラミック
窓枠２用のセラミックグリーンシート12とを準備する。
ク基体１用のセラミックグリーンシート11とセラミック
窓枠２用のセラミックグリーンシート12とを準備する。
【００２６】このようなセラミックグリーンシート11・
12は、例えばセラミック基体１およびセラミック窓枠２
が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・酸化カルシウム・酸化マグ
ネシウム等のセラミック原料粉末に適当な有機バインダ
ーおよび溶剤・可塑剤・分散剤等を添加混合して泥漿状
となすとともにこれを公知のドクターブレード法等のシ
ート成形技術を採用して所定厚みのシート状とすること
により製作される。
12は、例えばセラミック基体１およびセラミック窓枠２
が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・酸化カルシウム・酸化マグ
ネシウム等のセラミック原料粉末に適当な有機バインダ
ーおよび溶剤・可塑剤・分散剤等を添加混合して泥漿状
となすとともにこれを公知のドクターブレード法等のシ
ート成形技術を採用して所定厚みのシート状とすること
により製作される。
【００２７】次に、図２（ｂ）に示すように、セラミッ
ク基体１用のセラミックグリーンシート11にメタライズ
配線導体４ａ・４ｂをセラミック基体１の上面から下面
に導出させるための導出路となる貫通孔11ａを打ち抜き
金型を用いて打ち抜くとともに、セラミック窓枠２用の
セラミックグリーンシート12に貫通穴２ａ用の貫通穴12
ａを打ち抜き金型を用いて打ち抜く。
ク基体１用のセラミックグリーンシート11にメタライズ
配線導体４ａ・４ｂをセラミック基体１の上面から下面
に導出させるための導出路となる貫通孔11ａを打ち抜き
金型を用いて打ち抜くとともに、セラミック窓枠２用の
セラミックグリーンシート12に貫通穴２ａ用の貫通穴12
ａを打ち抜き金型を用いて打ち抜く。
【００２８】このとき、セラミック窓枠２用のセラミッ
クグリーンシート12に形成される貫通穴12ａの内壁がセ
ラミックグリーンシート12の一方の主面から他方の主面
に向けて55〜70度の角度θで広がるように形成する。こ
のように貫通穴12ａの内壁がセラミックグリーンシート
12の一方の主面から他方の主面に向けて55〜70度の角度
θで広がるように形成することにより、セラミック窓枠
２の貫通穴２ａ内壁がセラミック基体１の上面に対して
55〜70度の角度θで外側に広がるように形成することが
できる。
クグリーンシート12に形成される貫通穴12ａの内壁がセ
ラミックグリーンシート12の一方の主面から他方の主面
に向けて55〜70度の角度θで広がるように形成する。こ
のように貫通穴12ａの内壁がセラミックグリーンシート
12の一方の主面から他方の主面に向けて55〜70度の角度
θで広がるように形成することにより、セラミック窓枠
２の貫通穴２ａ内壁がセラミック基体１の上面に対して
55〜70度の角度θで外側に広がるように形成することが
できる。
【００２９】このように貫通穴12ａの内壁がセラミック
グリーンシート12の一方の主面から他方の主面に向けて
55〜70度の角度θで広がるように形成するには、図３に
貫通穴12の打ち抜き方法を説明するための断面図で示す
ように、打ち抜き金型のパンチ21とダイス22との間のク
リアランスＣを広く設定すればよい。例えばセラミック
グリーンシート12の厚みが0.5ｍｍ程度の場合であれ
ば、金型のクリアランスＣを0.2〜0.5ｍｍ程度とすれば
よい。そうすることにより角度θを55〜70度とすること
ができる。なお、角度θが55度未満であると、貫通穴12
ａの内壁をそのような角度θで安定かつ効率良く形成す
ることが困難となる傾向にある。
グリーンシート12の一方の主面から他方の主面に向けて
55〜70度の角度θで広がるように形成するには、図３に
貫通穴12の打ち抜き方法を説明するための断面図で示す
ように、打ち抜き金型のパンチ21とダイス22との間のク
リアランスＣを広く設定すればよい。例えばセラミック
グリーンシート12の厚みが0.5ｍｍ程度の場合であれ
ば、金型のクリアランスＣを0.2〜0.5ｍｍ程度とすれば
よい。そうすることにより角度θを55〜70度とすること
ができる。なお、角度θが55度未満であると、貫通穴12
ａの内壁をそのような角度θで安定かつ効率良く形成す
ることが困難となる傾向にある。
【００３０】また、このように打ち抜き金型のクリアラ
ンスＣを広く設定してセラミックグリーンシート12を打
ち抜くことにより貫通穴12ａの内壁の粗度が極めて大き
なものとなる。そして、これにより得られる発光素子収
納用パッケージの貫通穴２ａ内壁の中心線平均粗さＲａ
が４〜10μｍ程度の極めて粗いものとなり、それにより
この貫通穴２ａ内壁に被着された金属層６の中心線平均
粗さＲａを１〜３μｍ程度の粗いものとすることが可能
となる。
ンスＣを広く設定してセラミックグリーンシート12を打
ち抜くことにより貫通穴12ａの内壁の粗度が極めて大き
なものとなる。そして、これにより得られる発光素子収
納用パッケージの貫通穴２ａ内壁の中心線平均粗さＲａ
が４〜10μｍ程度の極めて粗いものとなり、それにより
この貫通穴２ａ内壁に被着された金属層６の中心線平均
粗さＲａを１〜３μｍ程度の粗いものとすることが可能
となる。
【００３１】次に、図２（ｃ）に示すように、セラミッ
ク基体１用のセラミックグリーンシート11の上下面およ
び貫通孔11ａ内にメタライズ配線導体４ａ・４ｂ用のメ
タライズペースト14ａ・14ｂをスクリーン印刷法を採用
して所定のパターンに印刷塗布するとともに、セラミッ
ク窓枠２用のセラミックグリーンシート12の貫通穴12ａ
内壁に金属層６用のメタライズペースト16を同じくスク
リーン印刷法を採用して印刷塗布する。なお、貫通孔11
ａ内や貫通穴12ａの内壁にメタライズペースト14ａ・14
ｂや16を塗布する際は、印刷面の反対側からメタライズ
ペースト14ａ・14ｂや16を吸引しながら印刷する方法が
採用される。このとき、メタライズペースト16の粘度を
30〜200Ｐａ・Ｓ程度としておくとともに厚みが10〜25
μｍ程度となるように印刷することにより、発光素子収
納用パッケージの金属層６表面の中心線平均粗さＲａを
１〜３μｍ程度とすることが可能となる。
ク基体１用のセラミックグリーンシート11の上下面およ
び貫通孔11ａ内にメタライズ配線導体４ａ・４ｂ用のメ
タライズペースト14ａ・14ｂをスクリーン印刷法を採用
して所定のパターンに印刷塗布するとともに、セラミッ
ク窓枠２用のセラミックグリーンシート12の貫通穴12ａ
内壁に金属層６用のメタライズペースト16を同じくスク
リーン印刷法を採用して印刷塗布する。なお、貫通孔11
ａ内や貫通穴12ａの内壁にメタライズペースト14ａ・14
ｂや16を塗布する際は、印刷面の反対側からメタライズ
ペースト14ａ・14ｂや16を吸引しながら印刷する方法が
採用される。このとき、メタライズペースト16の粘度を
30〜200Ｐａ・Ｓ程度としておくとともに厚みが10〜25
μｍ程度となるように印刷することにより、発光素子収
納用パッケージの金属層６表面の中心線平均粗さＲａを
１〜３μｍ程度とすることが可能となる。
【００３２】次に、図２（ｄ）に示すように、セラミッ
ク基体１用のセラミックグリーンシート11の上面にセラ
ミック窓枠２用のセラミックグリーンシート12を貫通穴
12ａの内壁がセラミックグリーンシート11の上面に対し
て外側に広がる向きに接着する。このような接着はセラ
ミックグリーンシート12の下面に有機バインダーおよび
溶剤を含む接着剤を塗布するとともにこのセラミックグ
リーンシート12をセラミックグリーンシート11の上面に
重ねてこれらを約40〜60℃の温度で加熱しながら２〜６
ＭＰａの圧力で圧着する方法が採用される。
ク基体１用のセラミックグリーンシート11の上面にセラ
ミック窓枠２用のセラミックグリーンシート12を貫通穴
12ａの内壁がセラミックグリーンシート11の上面に対し
て外側に広がる向きに接着する。このような接着はセラ
ミックグリーンシート12の下面に有機バインダーおよび
溶剤を含む接着剤を塗布するとともにこのセラミックグ
リーンシート12をセラミックグリーンシート11の上面に
重ねてこれらを約40〜60℃の温度で加熱しながら２〜６
ＭＰａの圧力で圧着する方法が採用される。
【００３３】そして最後に、積層されたセラミックグリ
ーンシート11・12およびこれらに塗布されたメタライズ
ペースト14・16を高温で焼成することによってセラミッ
ク基体１とセラミック窓枠２とが焼結一体化された焼結
体を得るとともに、この焼結体の導電部の露出面に電解
めっき法や無電解めっき法によりニッケルや金・白金・
パラジウム等のめっき金属層を被着させることにより図
１に示した発光素子収納用パッケージが完成する。
ーンシート11・12およびこれらに塗布されたメタライズ
ペースト14・16を高温で焼成することによってセラミッ
ク基体１とセラミック窓枠２とが焼結一体化された焼結
体を得るとともに、この焼結体の導電部の露出面に電解
めっき法や無電解めっき法によりニッケルや金・白金・
パラジウム等のめっき金属層を被着させることにより図
１に示した発光素子収納用パッケージが完成する。
【００３４】なお、このとき、金属層６は、その表面の
めっき金属層上における中心線平均粗さＲａを１〜３μ
ｍとしておくとともに発光素子３が発光する光に対する
めっき金属層の反射率を80％以上としておく。金属層６
表面のめっき金属層の中心線平均粗さＲａを１〜３μｍ
とするとともに発光素子３が発光する光に対するめっき
金属層の反射率を80％以上とするには、金属層６におけ
るメタライズ金属層の中心線平均粗さＲａを３〜６μｍ
としておくとともにこのメタライズ金属層の表面に１〜
13μｍの厚みのめっき金属層を被着させればよい。
めっき金属層上における中心線平均粗さＲａを１〜３μ
ｍとしておくとともに発光素子３が発光する光に対する
めっき金属層の反射率を80％以上としておく。金属層６
表面のめっき金属層の中心線平均粗さＲａを１〜３μｍ
とするとともに発光素子３が発光する光に対するめっき
金属層の反射率を80％以上とするには、金属層６におけ
るメタライズ金属層の中心線平均粗さＲａを３〜６μｍ
としておくとともにこのメタライズ金属層の表面に１〜
13μｍの厚みのめっき金属層を被着させればよい。
【００３５】かくして本発明の発光素子収納用パッケー
ジによれば、発光素子３を収容するための貫通穴２ａの
内壁がセラミック基体１の上面に対して55〜70度の角度
で外側に広がっているとともにこの内壁の表面に中心線
平均粗さＲａが１〜３μｍでかつ発光素子３が発光する
光に対する反射率が80％以上の金属層が被着された本発
明の発光素子収納用パッケージを得ることができる。
ジによれば、発光素子３を収容するための貫通穴２ａの
内壁がセラミック基体１の上面に対して55〜70度の角度
で外側に広がっているとともにこの内壁の表面に中心線
平均粗さＲａが１〜３μｍでかつ発光素子３が発光する
光に対する反射率が80％以上の金属層が被着された本発
明の発光素子収納用パッケージを得ることができる。
【００３６】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、種々の変更が可能であることは
言うまでもない。
定されるものではなく、種々の変更が可能であることは
言うまでもない。
【００３７】
【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貫通穴の内壁がセラミ
ック基体の上面に対して55〜70度の角度で外側に広がっ
ているとともに、この内壁の表面に中心線平均粗さＲａ
が１〜３μｍでかつ発光素子が発光する光に対する反射
率が80％以上の金属層が被覆されていることから、貫通
穴内に収容する発光素子が発光する光を傾斜した貫通穴
内壁の金属層により良好に反射分散させて外部に向かっ
て均一かつ効率良く放出することができる。したがっ
て、この発光素子収納用パッケージを用いた発光装置の
発光効率を極めて高いものとすることができる。
れば、発光素子を収容するための貫通穴の内壁がセラミ
ック基体の上面に対して55〜70度の角度で外側に広がっ
ているとともに、この内壁の表面に中心線平均粗さＲａ
が１〜３μｍでかつ発光素子が発光する光に対する反射
率が80％以上の金属層が被覆されていることから、貫通
穴内に収容する発光素子が発光する光を傾斜した貫通穴
内壁の金属層により良好に反射分散させて外部に向かっ
て均一かつ効率良く放出することができる。したがっ
て、この発光素子収納用パッケージを用いた発光装置の
発光効率を極めて高いものとすることができる。
【００３８】また、本発明の発光素子収納用パッケージ
の製造方法によれば、セラミック窓枠用のセラミックグ
リーンシートに発光素子収納用の貫通穴をその内壁が55
〜70度の傾斜面となるように穿孔し、次にこのセラミッ
ク窓枠用の貫通穴内壁にメタライズペーストを塗布し、
次にこのセラミック窓枠用のセラミックグリーンシート
とセラミック基体用のセラミックグリーンシートとをセ
ラミック窓枠用のセラミックグリーンシートの貫通穴の
内壁が外側に広がる向きに接着するとともにこれらを焼
成してセラミック基体上に発光素子収納用の貫通穴を有
するセラミック窓枠が積層一体化されるとともに発光素
子収納用の貫通穴内壁にメタライズ金属層が被着された
焼結体を得、次に発光素子収納用の貫通穴内壁のメタラ
イズ金属層表面に中心線平均粗さＲａが１〜３μｍでか
つ発光素子が発光する光に対する反射率が80％以上のめ
っき金属層を被着させることから、貫通穴内に収容する
発光素子が発光する光を傾斜した貫通穴内壁のめっき金
属層により良好に反射分散させて外部に向かって均一か
つ効率良く放出す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。
の製造方法によれば、セラミック窓枠用のセラミックグ
リーンシートに発光素子収納用の貫通穴をその内壁が55
〜70度の傾斜面となるように穿孔し、次にこのセラミッ
ク窓枠用の貫通穴内壁にメタライズペーストを塗布し、
次にこのセラミック窓枠用のセラミックグリーンシート
とセラミック基体用のセラミックグリーンシートとをセ
ラミック窓枠用のセラミックグリーンシートの貫通穴の
内壁が外側に広がる向きに接着するとともにこれらを焼
成してセラミック基体上に発光素子収納用の貫通穴を有
するセラミック窓枠が積層一体化されるとともに発光素
子収納用の貫通穴内壁にメタライズ金属層が被着された
焼結体を得、次に発光素子収納用の貫通穴内壁のメタラ
イズ金属層表面に中心線平均粗さＲａが１〜３μｍでか
つ発光素子が発光する光に対する反射率が80％以上のめ
っき金属層を被着させることから、貫通穴内に収容する
発光素子が発光する光を傾斜した貫通穴内壁のめっき金
属層により良好に反射分散させて外部に向かって均一か
つ効率良く放出す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。
態の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示す発光素子収納用パッケージを製造す
るための本発明の製造方法を説明するための工程毎の断
面図である。
るための本発明の製造方法を説明するための工程毎の断
面図である。
【図３】本発明の製造方法におけるセラミックグリーン
シートの打ち抜き方法を示す断面図である。
シートの打ち抜き方法を示す断面図である。
【図４】従来の発光素子収納用パッケージの断面図であ
る。
る。
１・・・・セラミック基体 １ａ・・・搭載部 ２・・・・セラミック窓枠 ２ａ・・・発光素子３を収容するための貫通穴 ３・・・・発光素子 ６・・・・金属層 11・・・・セラミック基体１用のセラミックグリーンシ
ート 12・・・・セラミック窓枠２用のセラミックグリーンシ
ート 12ａ・・・貫通穴２ａ用の貫通穴 16・・・・メタライズペースト
ート 12・・・・セラミック窓枠２用のセラミックグリーンシ
ート 12ａ・・・貫通穴２ａ用の貫通穴 16・・・・メタライズペースト
Claims (2)
- 【請求項１】 上面に発光素子を搭載するための搭載部
を有する略平板状のセラミック基体の上面に、前記発光
素子を収容するための貫通穴を有するセラミック窓枠を
積層して成る発光素子収納用パッケージであって、前記
貫通穴内壁は、前記セラミック基体上面に対して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
中心線平均粗さＲａが１〜３μｍでかつ前記発光素子が
発光する光に対する反射率が８０％以上の金属層が被着
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。 - 【請求項２】 セラミック基体用のセラミックグリーン
シートと、セラミック窓枠用のセラミックグリーンシー
トとを準備する工程と、次に前記セラミック窓枠用のセ
ラミックグリーンシートに発光素子収納用の貫通穴を該
貫通穴の内壁が５５〜７０度の傾斜面となるように穿孔
する工程と、次に前記貫通穴内壁にメタライズペースト
を塗布する工程と、次に前記セラミック基体用のセラミ
ックグリーンシートと前記セラミック窓枠用のセラミッ
クグリーンシートとを前記貫通穴の内壁が外側に広がる
向きに接着するとともにこれらを焼成してセラミック基
体上に発光素子収納用の貫通穴を有するセラミック窓枠
が積層一体化されるとともに前記貫通穴内壁にメタライ
ズ金属層が被着された焼結体を得る工程と、次に前記メ
タライズ金属層表面に中心線平均粗さＲａが１〜３μｍ
でかつ発光素子が発光する光に対する反射率が８０％以
上のめっき金属層を被着させる工程とを具備することを
特徴とする発光素子収納用パッケージの製造方法。
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