(57)【要約】      （修正有）【課題】反射材の金属めっきを省略でき、工程の簡素化が可能な発光素子用気密端子およびその製造方法を提供する。【解決手段】発光素子用気密端子は、無機耐熱材からなる封着治具を用意する準備工程Ｓ１、貫通孔と凹部を設けた金属ステムと、この金属ステムの貫通孔に挿入した筒状のガラスタブレットと、さらにガラスタブレットの筒内に挿通した貫通リードとを封着治具にセットする振込み工程Ｓ２、部品をセットした封着治具を封着炉に入れ金属ステムと貫通リードとをガラス融着させ気密封止するリード封着工程Ｓ３、リード封着した金属ステムを所定のめっき浴に浸漬しボンディング用のめっき材を施すめっき工程Ｓ４、金属ステムに設けた凹部に高反射率の軟質金属からなる反射部材を嵌着するプレスフィット工程Ｓ５により製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機耐熱材からなる封着治具を用意する準備工程、貫通孔と凹部を設けた金属ステムと、この金属ステムの貫通孔に挿入した筒状のガラスタブレットと、さらにガラスタブレットの筒内に挿通した貫通リードとを封着治具にセットする振込み工程、部品をセットした封着治具を封着炉に入れ金属ステムと貫通リードとをガラス融着させ気密封止するリード封着工程、リード封着した金属ステムを所定のめっき浴に浸漬しボンディング用のめっき材を施すめっき工程、金属ステムに設けた凹部に高反射率の軟質金属からなる反射部材を嵌着するプレスフィット工程からなることを特徴とする発光素子用気密端子の製造方法。
【請求項２】
前記めっき材は、ＡｕまたはＮｉからなる請求項１に記載の発光素子用気密端子の製造方法。
【請求項３】
前記反射部材は、Ａｇ、Ｒｈ、Ａｌ、またはこれらを主成分として含有する合金材から選択された金属材からなる請求項１または請求項２に記載の発光素子用気密端子の製造方法。
【請求項４】
前記反射部材は、片面をキャビティ加工した円盤型キャビティ付き反射部材であることを特徴とする請求項３に記載の発光素子用気密端子の製造方法。
【請求項５】
前記反射部材は、さらにその外周に凹凸を設けたことを特徴とする請求項４に記載の発光素子用気密端子の製造方法。
【請求項６】
ガラス封着した貫通リードと凹部を有する金属ステムと、この金属ステムの凹部に嵌着された高反射率の軟質金属からなる反射部材とを備え、貫通リードを含む金属ステムの表面をボンディング用のめっき材で被覆したことを特徴とする発光素子用気密端子。
【請求項７】
前記めっき材は、ＡｕまたはＮｉからなる請求項６に記載の発光素子用気密端子。
【請求項８】
前記反射部材は、Ａｇ、Ｒｈ、Ａｌ、またはこれらを主成分として含有する合金材から選択された金属材からなる請求項６または請求項７に記載の発光素子用気密端子。
【請求項９】
前記反射部材は、片面をキャビティ加工した円盤型キャビティ付き反射部材であることを特徴とする請求項８に記載の発光素子用気密端子。
【請求項１０】
前記反射部材は、さらにその外周に凹凸を設けたことを特徴とする請求項９に記載の発光素子用気密端子。
【請求項１１】
請求項６ないし請求項１０の何れか１つに記載の前記発光素子用気密端子に、反射部材にダイボンディングされた光源のＬＥＤチップと、このＬＥＤチップと貫通リードとを電気接続したボンディングワイヤと、該ＬＥＤチップの周りに配置した補助光源の蛍光体とをさらに設け、金属ステムの上面を透明な封止樹脂で樹脂封止するか、または金属ステムの上面に透明窓を有する金属リッドを被せて圧入封止したことを特徴とするＬＥＤ発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤなどの発光デバイスに使用される発光素子用気密端子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１に記載される様に、スルーホール実装されるラジアル型ＬＥＤパッケージにステムタイプパッケージがある。ステムタイプパッケージは、例えば非特許文献２に記載される図９の様に、ガラス材８３で封着した貫通リード８４を備えた金属ステム８２に光源のＬＥＤチップ８６と補助光源の蛍光体８８とを配置して、全体を透明な封止樹脂８９でモールドした構造を有する。さらに、該金属ステム８２に集光のためのキャビティ部を形成したステムタイプパッケージもある。金属ステム８２は、貫通リード８４とＬＥＤチップ８６の電極パッドとにワイヤボンディングを施すため、貫通リード８４を含む金属ステム８２表面にＡｕめっき処理が施され、さらにこの金属ステム８２が反射鏡として機能するように、ＬＥＤチップ８６をダイボンディングするキャビティ部周辺にはＡｇなど可視波長領域の分光反射率が優れた金属材の部分めっき層１００を施していた。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】「ＬＥＤ照明ハンドブック改訂版」，ＬＥＤ照明推進協議会編，株式会社オーム社，２０１１年，ｐ．４７
【非特許文献２】「赤外ＬＥＤ  Ｌ１０５９６シリーズ  製品カタログ」，浜松ホトニクス株式会社，２０１０年，Ｃａｔ．Ｎｏ．ＫＬＥＤ１０５２Ｊ０３  ｐ．１〜４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の気密端子は端子全体すなわち貫通リードを含む金属ステム全体にワイヤボンディングのためのＡｕめっきを施し、このＡｕめっき被覆の表面にさらにＡｇなどの反射材を部分めっきする必要があった。このため２度のめっき工程を経なければならず、工数を要し歩留まりも悪く、複数のめっき浴を必要とするため原材料費がかさむと言う欠点があった。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するため、反射材の金属めっきを省略でき、工程の簡素化が可能な発光素子用気密端子およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、無機耐熱材からなる封着治具を用意する準備工程、貫通孔と凹部を設けた金属ステムと、この金属ステムの貫通孔に挿入した筒状のガラスタブレットと、さらにガラスタブレットの筒内に挿通した貫通リードとを封着治具にセットする振込み工程、部品をセットした封着治具を封着炉に入れ金属ステムと貫通リードとをガラス融着させ気密封止するリード封着工程、リード封着した金属ステムを所定のめっき浴に浸漬しボンディング用のめっき材を施すめっき工程、金属ステムに設けた凹部に、幅広い波長領域で分光反射率が優れた軟質金属からなる反射部材を嵌着するプレスフィット工程からなることを特徴とする発光素子用気密端子の製造方法が提供される。
【０００７】
本発明の別の観点によると、前記製造方法により作製された発光素子用気密端子であって、ガラス封着した貫通リードと凹部を有する金属ステムと、この金属ステムの凹部に嵌着された高反射率の軟質金属からなる反射部材とを備え、貫通リードを含む金属ステムの表面をボンディング用のめっき材で被覆したことを特徴とする発光素子用気密端子が提供される。
【０００８】
さらに、本発明の発光素子用気密端子は、キャビティ付き反射部材にダイボンディングされた光源のＬＥＤチップと、このＬＥＤチップと貫通リードとを電気接続したボンディングワイヤと、該ＬＥＤチップの周りに配置した補助光源の蛍光体とをさらに設け、金属ステムの上面を透明な封止樹脂で樹脂封止するか、または金属ステムの上面に透明窓を有する金属リッドを被せて圧入封止することでＬＥＤ発光デバイスとなる。
【発明の効果】
【０００９】
ステムタイプＬＥＤパッケージに使用する発光素子用気密端子において、反射部材を従来の部分めっき材からプレスフィット部材に変更することで、製品を従来より安価に製造することができ、しかも歩留まりとリードタイムも大幅に改善でき優れた経済的効果を奏する。また、高反射率の軟質金属にＡｌなどの反射部材を用いることで、Ａｇめっき反射材と同等以上の反射効率を得ると共に放熱性を改善する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る発光素子用気密端子の製造工程を示したフロー図である。
【図２】本発明に係る発光素子用気密端子の上面図を示す。
【図３】本発明に係る発光素子用気密端子の側面を表し、図２のＤ−Ｄ線に沿って切断した側面部分断面図を示す。
【図４】本発明に係る発光素子用気密端子の下面図を示す。
【図５】本発明に係る発光素子用気密端子の圧入反射部材を示した斜視図である。
【図６】本発明に係る発光素子用気密端子を用いたＬＥＤ発光デバイスの上面図を示す。
【図７】本発明に係る発光素子用気密端子を用いたＬＥＤ発光デバイスの側面断面図を示す。
【図８】本発明に係る発光素子用気密端子を用いたＬＥＤ発光デバイスの下面図を示す。
【図９】従来のステムタイプＬＥＤパッケージの側面断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態である発光素子用気密端子の製造方法は、図１のフロー図に示す様に、黒鉛またはＢＮ材などの無機耐熱材からなる封着治具を用意する準備工程Ｓ１、貫通孔と凹部を設けたＦｅ、Ｆｅ−Ｎｉ合金、コバール等のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金などの金属ステムと、この金属ステムの貫通孔に挿入したソーダライムガラス、硼珪酸ガラス、アルミナ珪酸ガラスなどの筒状ガラスタブレットと、さらにガラスタブレットの筒内に挿通したＦｅ−Ｎｉ合金、コバール等のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金などの貫通リードとを封着治具にセットする振込み工程Ｓ２、部品をセットした封着治具を封着炉に入れ金属ステムと貫通リードとをガラス融着させ気密封止するリード封着工程Ｓ３、リード封着した金属ステムをＡｕまたはＮｉなどのめっき浴に浸漬しボンディング用のめっき材を施すめっき工程Ｓ４、ボンディング用めっき被覆を施した金属ステムの凹部に、Ａｇ、Ｒｈ、Ａｌなどの高反射率の軟質金属またはこれらを主成分として含有する合金材の反射部材を嵌着するプレスフィット工程Ｓ５からなる。
【００１２】
本発明の別の実施形態である発光素子用気密端子１０は、前記製造方法により作製された発光素子用気密端子であって、図２ないし図４に示す様に、貫通孔と凹部１１とを有する金属ステム１２と、該貫通孔に挿通されガラス材１３で絶縁封着した貫通リード１４と、この金属ステム１２の凹部１１に嵌着された高反射率の軟質金属からなるキャビティ付き反射部材１５とを備え、貫通リード１４を含む金属ステム１２の表面をＡｕ、Ｎｉなどのボンディング用のめっき材で被覆したことを特徴とする。金属ステム１２は、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｎｉ合金、コバール等のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金からなり、貫通リード１４は、Ｆｅ−Ｎｉ合金、コバール等のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金から構成される。貫通リード１２と金属ステム１４とを電気絶縁するガラス材１３は、ソーダライムガラス、硼珪酸ガラス、アルミナ珪酸ガラスなどのガラス材を用いる。金属ステム１２の凹部１１に圧入されて嵌着した反射部材１５は、Ａｇ、Ｒｈ、Ａｌなどの高反射率の軟質金属またはこれらを主成分として含有する合金材を利用でき、より好ましくはＡｌを用いるのがよい。金属ステム１２に設けた凹部１１に挿着される反射部材１５は、チップ型の反射部材を用いる。例えば、図５に示すように片面をキャビティ加工した円盤型キャビティ付き反射部材（ａ）が使用でき、より好ましくは、さらにその外周に凹凸を設けて圧入時の変形代や排気道としてもよい。一例として、外周に縦溝５５−１を設けた円盤型キャビティ付き反射部材（ｂ）や、外周に沿って突起５５−２を横線状に設けた円盤型キャビティ付き反射部材（ｃ）などを用いるとよい。反射部材の外周に設けた溝や突起は外周面に部分的に設けても全面にわたって設けてもよい。
【００１３】
さらに図６ないし図８に示す様に、本発明の発光素子用気密端子１０は、反射部材２５にダイボンディングされた光源のＬＥＤチップ２６と、このＬＥＤチップ２６と貫通リード２４とを電気接続したボンディングワイヤ２７と、該ＬＥＤチップ２６の周りに配置した補助光源の蛍光体２８とをさらに設け、金属ステム２２の上面を透明な封止樹脂２９で樹脂封止するか、または金属ステムの上面に透明窓を有する金属リッド（図示せず）を被せて圧入封止したことを特徴とするＬＥＤ発光デバイス２０となる。
【実施例】
【００１４】
本発明の実施例１の発光素子用気密端子の製造方法は、図１のフロー図に示す様に、黒鉛封着治具を用意する準備工程Ｓ１、貫通孔と凹部を設けたコバール合金からなる金属ステムと、この金属ステムの貫通孔に挿入した硼珪酸ガラスからなる筒状のガラスタブレットと、さらにガラスタブレットの筒内に挿通した４２アロイ製の貫通リードとを封着治具にセットする振込み工程Ｓ２、部品をセットした封着治具を封着炉に入れ金属ステムと貫通リードとをガラス融着させ気密封止するリード封着工程Ｓ３、リード封着した金属ステムをＡｕめっき浴に浸漬し電気めっきを施すめっき工程Ｓ４、Ａｕめっき被覆を施した金属ステムの凹部にＡｌのみからなるキャビティ付き反射部材を嵌着するプレスフィット工程Ｓ５からなる。
【００１５】
本発明の実施例２の発光素子用気密端子１０は、実施例１の製造方法を利用して作製した気密端子であり、図２ないし図４に示す様に、貫通孔と凹部１１とを有するコバール合金製の金属ステム１２と、該貫通孔に挿通され硼珪酸ガラス材１３で絶縁封着した４２アロイ製の貫通リード１４と、この金属ステム１２の凹部１１に嵌着されたＡｌのみからなるキャビティ付き反射部材１５とを備え、貫通リード１４を含む金属ステム１２の表面をＡｕめっき材で被覆したことを特徴とする。
【００１６】
本発明の実施例３のＬＥＤ発光デバイス２０は、実施例２の発光素子用気密端子１０を用いたステムタイプＬＥＤパッケージであり、図６ないし図８に示す様に、発光素子用気密端子１０のキャビティ付き反射部材２５にダイボンディングされた光源のＬＥＤチップ２６と、このＬＥＤチップ２６と貫通リード２４とを電気接続したボンディングワイヤ２７と、該ＬＥＤチップ２６の周りに配置した補助光源の蛍光体２８とをさらに設け、金属ステム２２の上面を透明な封止樹脂２９で樹脂封止したことを特徴としたＬＥＤ発光デバイスである。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明は、ステムタイプＬＥＤパッケージに使用する発光素子用気密端子に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００１８】
Ｓ１・・・準備工程、  Ｓ２・・・振込み工程、  Ｓ３・・・リード封着工程、
Ｓ４・・・めっき工程、  Ｓ５・・・プレスフィット工程、
１０・・・発光素子用気密端子、  ２０・・・ＬＥＤ発光デバイス、
１１，２１・・・凹部、  １２，２２・・・金属ステム、
１３，２３・・・ガラス材、  １４，２４・・・貫通リード、
１５，２５・・・反射部材、  ２６・・・ＬＥＤチップ、
２７・・・ボンディングワイヤ、  ２８・・・蛍光体、  ２９・・・封止樹脂、
５５−１・・・縦溝、  ５５−２・・・突起。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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