[發(fā)明專利]發(fā)光器件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110051416.2
• 申請日: 2011-03-03
• 公開（公告）號: CN102194979A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 塚越功二;釜森均;奧定夫;藤田宏之;林惠一郎
• 申請（專利權(quán)）人: 精工電子有限公司
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在使用了玻璃材料的封裝中安裝了發(fā)光元件的發(fā)光器件。

背景技術(shù)

近年來，使用了玻璃封裝的電子部件已經(jīng)實用化。由于玻璃材料的氣密性高，因此能夠防止水分或污染物質(zhì)從外部侵入。并且，由于玻璃材料的熱膨脹系數(shù)與半導(dǎo)體元件的硅基板接近，因此半導(dǎo)體元件與玻璃材料之間的接合面的可靠性高。而且，由于玻璃材料便宜，因此能夠抑制產(chǎn)品成本的上升。

圖6示意地示出了以往的LED發(fā)光裝置100的剖面結(jié)構(gòu)。在玻璃基板51上形成有多個貫通電極52。在貫通電極52上，形成有金屬化電極53B，在其之上安裝有多個LED元件56A。LED元件56A的上表面與金屬化電極53B通過引線57電連接。在玻璃基板51的下表面上，形成有外部連接用的金屬化電極53A。金屬化電極53A與貫通電極52電連接，能夠從該金屬化電極53A對LED元件56A提供電力。

在玻璃基板51的上表面上，以圍繞LED元件56A的方式設(shè)置了形成有開口58的Si基板54。Si基板54與玻璃基板51的表面進行了陽極接合。Si基板54的內(nèi)壁面是傾斜的，并且在內(nèi)壁面的表面上形成有反射膜55。由LED元件56A發(fā)出的光被反射膜55反射，從而作為具有指向性的光朝向上方射出。由于安裝有多個LED元件56A，因此能夠提高發(fā)光強度。并且，從LED元件56A生成的熱量經(jīng)由貫通電極52和金屬化電極53A向外部釋放(例如，參照日本特開2007-42781號公報(專利文獻1))。

在專利文獻1中，在形成于玻璃基板51中的貫通孔的內(nèi)壁上進行Cu、Ni等的鍍覆，之后，填充導(dǎo)電性樹脂或焊錫等而形成貫通電極52。并且，關(guān)于玻璃基板51的下表面的金屬化電極53A，是通過濺射法或蒸鍍法等，在玻璃的表面上層疊Ti層，并在其上層疊作為用于保護Ti層的阻擋層的Pt層或Ni層，進而層疊防止表面氧化的Au層等，并通過光學(xué)工藝而進行了構(gòu)圖。

圖7是以往的玻璃封裝60的外觀圖。在由金屬材料構(gòu)成的基座65上，設(shè)置有彼此相對的兩個側(cè)板64以及彼此相對的兩個側(cè)壁66，構(gòu)成了收納半導(dǎo)體元件的封裝。在基座65上形成有安裝槽61。在兩個側(cè)板64上分別設(shè)有兩個玻璃端子63，并引出了引線62。側(cè)板64使用了熱膨脹系數(shù)與玻璃相同的金屬材料。并且，兩個側(cè)壁66和基座65使用了導(dǎo)熱性良好的金屬。構(gòu)成封裝60的兩個側(cè)板64、兩個側(cè)壁66及基座65分別通過銀焊料而接合(例如，日本特開昭62-212237號公報(參照專利文獻2))。半導(dǎo)體元件發(fā)出的熱量經(jīng)由導(dǎo)熱率高的側(cè)壁66和基座65而釋放。此時，由于側(cè)板64與玻璃端子63的熱膨脹率相等，因此能夠防止玻璃端子63發(fā)生損壞。

但是，在像專利文獻1那樣地在貫通孔中填充導(dǎo)電樹脂而制作貫通電極時，在進行固化時導(dǎo)電樹脂會發(fā)生收縮，很難保持氣密性。并且，LED在發(fā)光時會發(fā)熱，因此當(dāng)反復(fù)使LED點亮和熄滅時，會反復(fù)地升溫和降溫。因此，LED反復(fù)發(fā)生膨脹和收縮。其結(jié)果，玻璃與貫通電極之間的界面的氣密性下降，會從外部浸入水分等而導(dǎo)致LED的壽命下降。

并且，在專利文獻2中，對于側(cè)板64中使用的金屬材料與側(cè)壁66及基座65中使用的金屬材料而言，它們的熱膨脹系數(shù)存在差異。這是因為，由于在側(cè)板64中使用了與導(dǎo)熱性低的玻璃材料相等的熱膨脹系數(shù)的金屬材料，因此必然要使用導(dǎo)熱性低的金屬材料。另一方面，側(cè)壁66及基座65則使用了導(dǎo)熱性高、熱膨脹系數(shù)大的金屬材料。因此，在將例如LED等發(fā)熱元件收納在封裝60中時，因溫度循環(huán)的作用，側(cè)板64與側(cè)壁66之間的接合部、或側(cè)板64與基座65之間的接合部會被施加大的應(yīng)力。因此，在接合部處容易產(chǎn)生間隙或發(fā)生脫離，降低了元件的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種電極與玻璃之間的氣密性高、且散熱性良好的發(fā)光器件。

本發(fā)明的發(fā)光器件具有：玻璃基板，其在表面上形成有凹陷部；引線框，其與玻璃基板接合，且具有從凹陷部的底面露出的部位；發(fā)光元件，其安裝在從凹陷部的底面露出的引線框上；以及密封件，其覆蓋發(fā)光元件。并且，在引線框中，從凹陷部的底面到玻璃基板的背面填入了銅材料，發(fā)光元件配置在銅材料上。這樣，在安裝了發(fā)光元件的引線框的正下方，銅材料以貫通玻璃基板的方式被填入到引線框中。因此，在確保了玻璃基板與引線框之間的密接性的同時，能夠使從發(fā)光元件產(chǎn)生的熱量高效地釋放到玻璃基板的背面?zhèn)取?/p>

并且，可以在引線框的與玻璃基板接合的區(qū)域中設(shè)置Ni與Fe的合金材料。