(57)【要約】  発光素子収納用部材（Ａ１）は、セラミックスによって構成され、少なくとも１箇所を開口部（５）とする深底型の空間部（７）を内部に有し、空間部（７）の内壁が発光素子（９）の搭載部（１１）となる基体（１）を有している。発光素子収納用部材（Ａ１）は、発光素子（９）を搭載するための搭載部（２６）を有し、平面視したときの形状が矩形状の底部基材（２２）と、底部基材（２２）上に、搭載部（２６）をコの字状に囲み、少なくとも１箇所を開口部（２７）とするように設けられた壁部材（２３）とを備えた基体（２１）を有しており、基体（２１）がセラミックスにより一体的に形成されている。
2017183638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックスによって構成され、少なくとも１箇所を開口部とする深底型の空間部を内部に有し、該空間部の内壁が発光素子の搭載部となる基体を有している、発光素子収納用部材。
【請求項２】
前記基体は、２つの対向する端面と、該端面に垂直な側面とを有するものである、請求項１に記載の発光素子収納用部材。
【請求項３】
前記搭載部は、前記端面に垂直な方向から見たときに、該端面の中央部に設けられている、請求項２に記載の発光素子収納用部材。
【請求項４】
前記基体が円錐台の形状を成している、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発光素子収納用部材。
【請求項５】
前記基体は、前記内壁の少なくとも一部が傾斜面を成し、前記開口部側の間口の面積がその奥に位置する底部の面積よりも大きい、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発光素子収納用部材。
【請求項６】
前記基体は、前記開口部付近の段差によって間口が奥側よりも広くなっている、請求項１〜５のいずれか一つに記載の発光素子収納用部材。
【請求項７】
平面視したときの形状が矩形状の底部基材と、該底部基材上に、発光素子を搭載するための搭載部をＵの字状に囲み、少なくとも１箇所を開口部とするように設けられた壁部材と、該壁部材の内側の領域に設けられた前記搭載部とを備えた基体を有しており、該基体がセラミックスにより一体的に形成されている、発光素子収納用部材。
【請求項８】
前記搭載部は、前記開口部側から見たときに、前記壁部材の高さ方向の中央に位置するように配置されている、請求項７に記載の発光素子収納用部材。
【請求項９】
前記壁部材間の前記開口部に架橋部材が設けられている、請求項７または８に記載の発光素子収納用部材。
【請求項１０】
前記架橋部材が、湾曲している、請求項９に記載の発光素子収納用部材。
【請求項１１】
前記壁部材は、前記底部基材側から上面側に向けて厚みが薄くなっている、請求項７〜１０のいずれか一つに記載の発光素子収納用部材。
【請求項１２】
前記搭載部が、レーザダイオード用の第１搭載部と、該第１搭載部に隣接したフォトダイオード用の第２搭載部とを含んで構成されている、請求項１〜８のいずれか一つに記載の発光素子収納用部材。
【請求項１３】
前記搭載部の周囲に前記発光素子の搭載位置を決める位置決めマークが設けられている請求項１〜１２のいずれか一つに記載の発光素子収納用部材。
【請求項１４】
前記位置決めマークは、
前記基体と一体に形成される凹形状または凸形状である請求項１３に記載の発光素子収納用部材。
【請求項１５】
前記位置決めマークは、
円柱、円錐、角柱および角錐のうち少なくとも１つの形状を有する、請求項１３または１４に記載の発光素子収納用部材。
【請求項１６】
前記搭載部は、
前記開口部に面した縁部に面取り部を有する、請求項１〜１５のいずれか一つに記載の発光素子収納用部材。
【請求項１７】
請求項１〜６のいずれか一つに記載の発光素子収納用部材が複数個連結されている、アレイ部材。
【請求項１８】
発光素子収納用部材同士が一体焼結したものである、請求項１７に記載のアレイ部材。
【請求項１９】
請求項１〜１６のいずれか一つに記載の発光素子収納用部材の搭載部上に発光素子を備えていることを特徴とする発光装置。
【請求項２０】
請求項１７または１８に記載のアレイ部材と、前記アレイ部材の前記搭載部に搭載される発光素子と、を備えることを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、発光素子収納用部材、アレイ部材および発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像を投影するのに用いられるプロジェクタやヘッドマウントディスプレイに用いる光源として半導体レーザが用いられるようになってきている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８２７３号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示の発光素子収納用部材は、セラミックスによって構成され、少なくとも１箇所を開口部とする深底型の空間部を内部に有し、該空間部の内壁が発光素子の搭載部となる基体を有しているものである。
【０００５】
本開示の発光素子収納用部材は、発光素子を搭載するための搭載部を有し、平面視したときの形状が矩形状の底部基材と、該底部基材上に、前記搭載部をコの字状に囲み、少なくとも１箇所を開口部とするように設けられた壁部材とを備えた基体を有しており、該基体がセラミックスにより一体的に形成されているものである。
【０００６】
本開示のアレイ部材は、上記の発光素子収納用部材が複数個連結されているものである。
【０００７】
本開示の発光装置は、上記の発光素子収納用部材の搭載部上に発光素子を備えているものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】図１Ａは、第１実施形態の発光素子収納用部材を示す模式図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、第１実施形態の発光素子収納用部材の変形例として、空間部が端面間を貫通した構造を示す模式図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、第１実施形態の発光素子収納用部材の変形例として、基体が円錐台の形状である場合を示す模式図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、第１実施形態の発光素子収納用部材の変形例として、基体の内壁が傾斜面を成し、開口部側の間口の面積がその奥に位置する底部の面積よりも大きい場合を示す模式図である。
【図１Ｅ】図１Ｅは、第１実施形態の発光素子収納用部材の変形例として、開口部付近の段差によって間口が奥側よりも広くなっている場合を示す模式図である。
【図２】図２は、第２実施形態の発光素子収納用部材を示す模式図である。
【図３Ａ】図３Ａは、第３実施形態の発光素子収納用部材を示す斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａを開口部側（図３Ａに示した矢印の方向）から見たときの平面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、第１実施形態の発光装置を示す模式図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａを開口部側（図４Ａに示した矢印の方向）から見たときの平面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、第４実施形態の発光素子収納用部材を示す斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５ＡのＹ−Ｙ線断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、第２実施形態の発光装置を示す模式図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａを開口部側（図６Ａに示した矢印の方向）から見たときの平面図である。
【図７】図７は、第５実施形態の発光素子収納用部材を示す斜視図である。
【図８Ａ】図８Ａは、第３実施形態の発光装置を示す模式図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａを開口部側（図８Ａに示した矢印の方向）から見たときの平面図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、第２〜第４実施形態の変形例として、底部基材側から上面側に向けて薄くなっている壁部材を有する発光素子収納用部材を示す模式図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、搭載部が、レーザダイオード用の第１搭載部とフォトダイオード用の第２搭載部とで構成されている発光素子収納用部材を示す模式図である。
【図８Ｅ】図８Ｅは、本実施形態のアレイ部材を示す平面図である。
【図９】図９は、第１、２実施形態の発光素子収納用部材の製造方法を示す断面模式図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、第３実施形態の発光素子収納用部材の製造方法を示す模式図（１）である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、第３実施形態の発光素子収納用部材の製造方法を示す模式図（２）である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、第３実施形態の発光素子収納用部材の製造方法を示す模式図（３）である。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、第３実施形態の発光素子収納用部材の製造方法を示す模式図（４）である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、第４実施形態の発光素子収納用部材の製造方法を示す模式図（１）である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、第４実施形態の発光素子収納用部材の製造方法を示す模式図（２）である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、第４実施形態の発光素子収納用部材の製造方法を示す模式図（３）である。
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、第４実施形態の発光素子収納用部材の製造方法を示す模式図（４）である。
【図１２】図１２は、第６実施形態に係る発光素子収納用部材の斜視図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、第６実施形態に係る基体に設けられる位置決めマークの配置についての実施例１を示す平面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、第６実施形態に係る基体に設けられる位置決めマークの配置についての実施例２を示す平面図である。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、第６実施形態に係る基体に設けられる位置決めマークの配置についての実施例３を示す平面図である。
【図１３Ｄ】図１３Ｄは、第６実施形態に係る基体に設けられる位置決めマークの配置についての実施例４を示す平面図である。
【図１３Ｅ】図１３Ｅは、第６実施形態に係る基体に設けられる位置決めマークの配置についての実施例５を示す平面図である。
【図１３Ｆ】図１３Ｆは、第６実施形態に係る基体に設けられる位置決めマークの配置についての実施例６を示す平面図である。
【図１３Ｇ】図１３Ｇは、第６実施形態に係る基体に設けられる位置決めマークの配置についての実施例７を示す平面図である。
【図１３Ｈ】図１３Ｈは、第６実施形態に係る基体に設けられる位置決めマークの配置についての実施例８を示す平面図である。
【図１４】図１４は、第６実施形態に係る発光素子収納用部材の一製造工程を示す平面図である。
【図１５】図１５は、第６実施形態に係る発光素子収納用部材の別の一製造工程を示す平面図である。
【図１６】図１６は、第６実施形態に係る発光素子収納用部材の別の一製造工程を示す平面図である。
【図１７】図１７は、第６実施形態に係る発光素子収納用部材の別の一製造工程を示す平面図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、第７実施形態に係る発光素子収納用部材の斜視図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、第７実施形態に係る発光素子収納用部材の拡大断面図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、第７実施形態の変形例１に係る発光素子収納用部材の拡大断面図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、第７実施形態の変形例２に係る発光素子収納用部材の拡大断面図である。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、第７実施形態の変形例３に係る発光素子収納用部材の拡大断面図である。
【図１９Ｄ】図１９Ｄは、第７実施形態の変形例４に係る発光素子収納用部材の拡大断面図である。
【図１９Ｅ】図１９Ｅは、第７実施形態の変形例５に係る発光素子収納用部材の拡大断面図である。
【図１９Ｆ】図１９Ｆは、第７実施形態の変形例６に係る発光素子収納用部材の拡大断面図である。
【図１９Ｇ】図１９Ｇは、第７実施形態の変形例７に係る発光素子収納用部材の斜視図である。
【図２０】図２０は、第７実施形態に係る発光素子収納用部材の別の一製造工程を示す平面図である。
【図２１Ａ】図２１Ａは、第４実施形態の発光素子収納用基板の製造に用いるパターンシート（１）の平面模式図である。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、第４実施形態の発光素子収納用基板の製造に用いるパターンシート（２）の平面模式図である。
【図２１Ｃ】図２１Ｃは、第４実施形態の発光素子収納用基板の製造に用いるパターンシート（３）の平面模式図である。
【図２１Ｄ】図２１Ｄは、第４実施形態の発光素子収納用基板の製造に用いるパターンシート（４）の平面模式図である。
【図２１Ｅ】図２１Ｅは、第４実施形態の発光素子収納用基板の製造に用いるパターンシート（５）の平面模式図である。
【図２１Ｆ】図２１Ｆは、第４実施形態の発光素子収納用基板の製造に用いる複数のパターンシートから形成した積層体の平面模式図である。
【図２２】図２２は、第６実施形態および第７実施形態に係る発光素子収納用部材における発光素子の位置決め精度の評価装置を示す概念図である。
【図２３】図２３は、従来の発光素子収納用部材における発光素子の位置決め方法を示す平面図である。
【図２４Ａ】図２４Ａは、従来の半導体レーザ装置の例を示す模式図である。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、図２４ＡのＡ−Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図２４Ａは、従来の半導体レーザ装置の例を示す模式図であり、図２４Ｂは、図２４ＡのＡ−Ａ線断面図である。図２４Ａおよび図２４Ｂに示す半導体レーザ装置５０は、通常、キャンパッケージタイプ（ＴＯ−ＣＡＮ）と称するものである。図２４Ａおよび図２４Ｂにおいて、符号５０は半導体レーザ装置、符号５１は半導体レーザ、符号５３はステムベース、符号５５はステムブロック、符号５５ａはステムブロックの側面、符号５７は絶縁部材、符号５９はキャップ、符号６１はガラス板（窓）、符号６３はリードピンを表している。
【００１０】
半導体レーザ装置５０では、半導体レーザ５１が駆動するときに高温になることから、装置全体で放熱性を高める構造が必要になってくる。このためキャンパッケージタイプでは、図２４Ａおよび図２４Ｂに示すように、金属製のステムベース５３上に、これも金属製のステムブロック５５を設け、ステムブロック５５には熱伝導率の高いセラミック部材からなる絶縁部材５７を貼り付けた構造を採用している。
【００１１】
ところが、図２４Ａおよび図２４Ｂに示した半導体レーザ装置５０の場合、ステムブロック５５の一方側の側面５５ａに半導体レーザ５１を配置させる構造であるため、半導体レーザ５１の位置をステムベース５３の中央に配置させようとすると、半導体レーザ５１が接着されているステムブロック５５の側面５５ａ側は、空間６５を設ける必要があり、不必要にサイズの大きい構造となっている。
【００１２】
従って、本開示は、高放熱性かつ小型化を可能にする発光素子収納用部材、アレイ部材および発光装置を提供することを目的とする。
【００１３】
＜第１実施形態および第２実施形態＞
以下に例示する発光素子収納用部材は、半導体レーザ（レーザダイオードとも言う。）を例とする発光素子を一方の面に接着する平板型の形状とは異なり、発光素子を内部に設けた空間に配置するタイプを網羅するものである。従って、以下に示す構造は代表例であり、本開示はこれらに限定されるものではない。つまり、図１Ａには、第１実施形態の発光素子収納用部材Ａ１として、外形が円柱型の形状であるものを示しているが、その外形は、円柱型を基本的な形状とするだけで、表面の形状は適用される半導体レーザ装置の仕様によっては、特性の低下を許容する範囲で外形を変化させた形状であっても良い。例えば、図２に、第２実施形態の発光素子収納用部材Ａ２として示しているように、外形が直方体状や任意の面積を持つ平面が複数組み合わさった多面体状であっても良い。図１Ａでは、発光素子９を搭載した状態がわかりやすいように、発光素子９を搭載した状態を示している。図１Ａに示した発光素子９の場合、符号９ａが発光面となる。
【００１４】
図１Ａに示した第１実施形態の発光素子収納用部材Ａ１は、基体１がセラミックスによって形成されたものである。つまり、当該基体１は、セラミック粒子の焼結体によって構成されている。また、この基体１は、少なくとも１箇所を開口部５とする深底型の空間部７を内部に有し、その空間部７の内壁が発光素子９の搭載部となる基体１を有している。
【００１５】
詳細には、この基体１は、その外形が、２つの対向する端面３ａ、３ｂと、端面３ａ、３ｂに垂直な側面４とを有する形状を成すものである。また、この基体１には、その一方の端面３ａに開口部５が設けられており、この開口部５は、基体１の内部に設けられた空間部７に通じている。この場合、空間部７は深底型の形状を成している。ここで、深底型とは、開口部５の最長径Ｌ１と空間部７の最深部までの距離Ｌ２とを対比させたときに、Ｌ２＞Ｌ１の関係を有するものを言う。Ｌ２＞Ｌ１の関係は、図２に示す発光素子収納用部材Ａ２にも同様に適用される。
【００１６】
言い換えると、基体１は、２つの端面３ａ、３ｂのうちの一つの端面３ａを開口部５とする空間部７を有する。空間部７は、開口部５が設けられている一方側の端面３ａから他方側の端面３ｂに向く方向に延伸したものとなっている。この場合、空間部７は、基体１の内部に止まった底部７ａを有する構造となっているが、図１Ｂに示した発光素子収納用部材Ａ１ａの構造のように、空間部７は端面３ａ、３ｂ間を貫通した構造でもよい。空間部７が端面３ａ、３ｂ間を貫通した構造である場合には、発光素子９から発した光を端面３ａおよび端面３ｂの両方向に向けて放射させることができる。ここでは、空間部７の側面４に平行な内壁面７ｂの一部が発光素子９の設置面１１（以下、設置面のことを搭載部１１という場合がある。）となる。空間部７が端面３ａ、３ｂ間を貫通した構造は図２に示す発光素子収納用部材Ａ２にも同様に適用される。
【００１７】
なお、図１Ａには示していないが、空間部７内の発光素子９の設置面１１（搭載部１１）には、発光素子９に電力を供給するための導体が形成される。この導体は、例えば、搭載部１１から基体１の内部を経て、基体１の側面４もしくは端面３ｂに導出される。
【００１８】
基体１には、種々のセラミックスを適用することが可能であるが、熱伝導率が高くかつ熱膨張率が発光素子９（例えば、半導体レーザ）に近いという点から窒化アルミニウムが好適なものとなる。導体には、基体１に窒化アルミニウムを適用した場合に、同時焼成が可能であるという点からタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）およびこれらの合金あるいはこれに銅などを複合化した金属材料のうちのいずれかが適したものとなる。
【００１９】
第１実施形態の発光素子収納用部材Ａ１によれば、当該発光素子収納用部材Ａ１を構成する基体１の中央に発光素子９を配置した場合には、図２４Ａおよび図２４Ｂに示した従来の半導体レーザ装置５０のように、半導体レーザ５１が接着されているステムブロック５５の側面５５ａ側に不必要な空間６５を設ける必要が無くなる。これにより半導体レーザ装置の小型化を図ることができる。
【００２０】
また、第１実施形態の発光素子収納用部材Ａ１の場合には、発光素子９が発光面９ａ側を除き、基体１に近接されて囲まれた状態であることから、発光素子９の発光面９ａを除く他の面からの放熱を高めることができる。このため、空間部７は、端面３ａ（または端面３ｂ）に垂直な方向から見たときに、端面３ａ（３ｂ）の中央部Ｃ（図１Ａにおいて破線で示した円柱Ｂの範囲）に設けられているのが良い。空間部７が端面３ａ（３ｂ）の中央部Ｃに設けられた構造であると、空間部７から基体１の側面４までのいずれの方向へも距離が均等になるため、放熱のバランスが良くなり、発光素子９の場所による温度差が小さくなり、安定した発光を行うことが可能になる。また、基体１の長寿命化を図ることもできる。
【００２１】
この場合、基体１は、放熱性を高めるという点から、その側面４が凹凸を成す形状であっても良い。
【００２２】
また、この基体１内に設けられた空間部７は、発光素子９が発光面９ａを除いて基体１の内壁面７ｂに一部でも接するほどのサイズか、または、これよりも少し大きく、内壁面７ｂに近接するようなサイズであるのが良い。ここで、発光素子９を基体１の内壁面７ｂに近接させる場合には、接合材を兼ねた充填材を用いて固定する方法を採用しても良い。この場合、接合材の厚みとしては、熱伝導性を大きく低下させないという理由から、５０μｍ以下であるのが良い。
【００２３】
図２に示した発光素子収納用部材Ａ２も、基体１Ａ２はセラミックスによって形成されたものであり、セラミック粒子の焼結体によって構成されている。また、基体１Ａ２は、その外形がおおよそ６面体の形状を成すものであり、この場合も２つの対向する端面３ａＡ２、３ｂＡ２と、端面３ａＡ２、３ｂＡ２に垂直な側面４Ａ２とを有する形状を有している。また、この基体１Ａ２においても、その一方の端面３ａＡ２に開口部５Ａ２が設けられており、この開口部５Ａ２は、基体１Ａ２の内部に設けられた空間部７Ａ２に通じている。基体１Ａ２においても空間部７Ａ２は、開口部５Ａ２が設けられている一方側の端面３ａＡ２から他方側の端面３ｂＡ２に向く方向に延伸したものとなっている。空間部７Ａ２も、基体１Ａ２の内部に止まった底７ａＡ２を有する構造となっているが、空間部７Ａ２は端面３ａＡ２、３ｂＡ２間を貫通した構造でもよい。この発光素子収納用部材Ａ２においても上記した発光素子収納用部材Ａ１と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
なお、上記した発光素子収納用部材Ａ１ａについては、図１Ｃに示す発光素子収納用部材Ａ１ｂのように、基体１が円錐台の形状を成していても良い。基体１が円錐台の形状を成している場合には、発光素子収納用部材Ａ１ｂを静置させたときの安定性が高まり、駆動時にも光軸のぶれを小さくすることが可能になる。
【００２５】
また、図１Ｄに示すように、発光素子収納用部材Ａ１ｃでは、基体１は、内壁７ｂが傾斜面を成し、開口部５側の間口の面積がその奥に位置する底部７ａの面積よりも大きくても良い。空間部７の内壁７ｂの少なくとも一部が傾斜面を成し、開口部５側の間口の面積がその奥に位置する底部７ａの面積よりも大きい場合には、発光素子９から発せられる光を広範囲に放射できるようになるため、発光素子９の数が少なくても広い範囲をカバーできる発光装置を得ることができる。なお、開口部５側の間口の面積がその奥に位置する底部７ａの面積よりも大きい構造は、発光素子収納用部材Ａ２にも同様に適用できる。
【００２６】
また、図１Ｅに示すように、発光素子収納用部材Ａ１ｄでは、基体１は、開口部５付近の段差５ａによって間口が奥側よりも広くなっていても良い。基体１の開口部５付近に段差５ａが設けられて、端面３ａ側の間口が奥側よりも広くなっている構造の場合には、この間口が広くなった部分にレンズなどをはめ込むことができるため、レンズが端面３ａ上に置かれる場合に比べてレンズが傷つくなどの不具合が減り、発光装置の信頼性を高めることが可能になる。なお、基体１の開口部５付近に段差５ａが設けられて、端面３ａ側の間口が奥側よりも広くなった構造も発光素子収納用部材Ａ２にも同様に適用できる。
【００２７】
＜第３実施形態＞
図３Ａは、第３実施形態の発光素子収納用部材Ａ３を示す斜視図であり、図３Ｂは、図３Ａを開口部側（図３Ａに示した矢印の方向）から見たときの平面図である。図４Ａは、第１実施形態の発光装置Ｂ１を示す模式図であり、図４Ｂは、図４Ａを開口部側（図４Ａに示した矢印の方向）から見たときの平面図である。図４Ａおよび図４Ｂに示した第１実施形態の発光装置Ｂ１は、図３Ａおよび図３Ｂに示した第３実施形態の発光素子収納用部材Ａ３に蓋体２８を設け、内部に発光素子９を搭載した状態を示す斜視図である。図４Ａおよび図４Ｂにおいて、符号９ａが発光面である。
【００２８】
図３Ａおよび図３Ｂに示す発光素子収納用部材Ａ３は、以下の構成を成す基体２１を有する。この基体２１は、平面視したときの形状が矩形状の底部基材２２と、底部基材２２上に配置された壁部材２３とから構成されている。この中で、壁部材２３は、搭載面２５をコの字状に囲み、１箇所を開口部２７（図３Ａにおいて破線で囲った部分）とするように設けられた構成となっている。ここで、搭載面２５を底部基材２２から厚み方向にかさ上げしている部位を搭載部２６とする。これら底部基材２２、壁部材２３および搭載部２６はセラミックスによって一体的に形成されている。
【００２９】
この第３実施形態の発光素子収納用部材Ａ３の場合も、図４Ａおよび図４Ｂからわかるように、基体２１の上面に蓋体２８を配置することによって、外観的に、発光素子９が底部基材２２および壁部材２３で囲まれる内側の空間部２４内に配置された状態となる。この第３実施形態の発光素子収納用部材Ａ３についても、図２４Ａおよび図２４Ｂに示した従来の半導体レーザ装置５０のように、半導体レーザ５１が接着されているステムブロック５５の側面５５ａ側に不必要な空間６５を設ける必要が無くなるため、発光装置Ｂ１の小型化を図ることができる。
【００３０】
また、発光素子収納用部材Ａ３は、底部基材２２、壁部材２３および搭載部２６がセラミックスによって一体的に形成されているため、図２４Ａおよび図２４Ｂに示した従来の半導体レーザ装置５０のように、金属製のステムベース５３に半導体レーザ５１（発光素子９）を実装する場合に、発光素子９とステムベース５３の間にこれらの間を絶縁状態にしておくための絶縁部材５７を配置させる必要が無い。図２４Ａおよび図２４Ｂに示した従来の半導体レーザ装置５０の場合には、ステムベース５３と絶縁部材５７との間および半導体レーザ５１と絶縁部材５７との間の２箇所に接合材を設ける必要があるが、発光素子収納用部材Ａ３では、ステムベース５３に代わる部分が元々高絶縁性のセラミックスであるため絶縁部材５７も不要となる。つまり、発光素子収納用部材Ａ３の場合には、発光素子９とセラミックス製の搭載部２６との間に接合材を付与するだけで済む。放熱性を損なう接合材数を減らせるため、より高い放熱性を示す発光装置Ｂ１を得ることができる。
【００３１】
また、図３Ａおよび図３Ｂに示す第３実施形態の発光素子収納用部材Ａ３の場合、発光素子９を長手方向に延長した先が開口部２７となっている。発光素子９が、発光面９ａを除いて、底部基材２２および壁部材２３と、蓋体２８とで囲まれた状態となることから、発光素子９の発光面９ａを除く他の面からの放熱性を高めることができる。
【００３２】
このため、発光素子９の搭載面２５は、空間部２４の中央部Ｃ（図４Ｂにおいて点線枠で示した範囲）に設けられているのが良い。搭載面２５が空間部２４の中央部Ｃに設けられた構造であると、空間部２４から底部基材２２、壁部材２３および蓋体２８の外表面までの距離がどの方向へも同じような距離になるため、放熱のバランスが良くなり、発光素子９の場所による温度差が小さくなる。これにより安定した発光を行うことが可能になる。また、この場合も発光素子収納用部材Ａ３を含めた発光装置Ｂ１の長寿命化を図ることができる。搭載面２５が設けられている空間部２４の中央部Ｃは開口部２７側から見たときには壁部材２３の高さ方向の中央の位置になる。
【００３３】
また、第３実施形態の発光素子収納用部材Ａ３では、搭載部２６における開口部２７側の端面２６ａが、搭載面２５に対して垂直となっているのが良い。さらに、搭載面２５と端面２６ａとは直角な角部を介してつながった状態であるのが良い。搭載面２５と端面２６ａとの成す角度が直角であると、発光素子９の発光面９ａを搭載部２６の端面２６ａに位置を合わせることが容易であり、また、発光素子９から発せられる光が端面２６ａに反射し難くなることから、光の指向性および強度を高めることができる。
【００３４】
また、この第１実施形態の発光装置Ｂ１の場合も、発光素子９は、発光面９ａを除いて、搭載面２５に接しているのが良いが、厚みが５０μｍ以下であれば、接合材を兼ねた充填材を介して接着されていても良い。
【００３５】
また、この第１実施形態の発光装置Ｂ１を構成する蓋体２８としては、高熱伝導性という点から、セラミックス（例えば、窒化アルミニウム）または金属（例えば、コバール）、あるいはセラミックスと金属との複合部材が好適なものとなる。この場合も、発光素子９は、熱伝導性を高めるという点において、発光面９ａを除いて蓋体２８に接している方が良い。なお、発光素子９を、接合材を兼ねた充填材を介して接着させる場合には、放熱性の点から充填材の厚みを５０μｍ以下とするのが良い。
【００３６】
第３実施形態の発光素子収納用部材Ａ３は、上記のように、底部基材２２、壁部材２３および搭載部２６がセラミックスによって一体的に形成されている。
【００３７】
図２４Ｂに示した従来の半導体レーザ装置５０は金属製のステムブロック５５および金属製のステムベース５３によって構成されている。図２４Ｂに示した従来の半導体レーザ装置５０を構成しているステムブロック５５およびステムベース５３の熱膨張率は７〜３０×１０−６／℃である。
【００３８】
第３実施形態の発光素子収納用部材Ａ３を構成するセラミックスは熱膨張率が４〜６×１０−６／℃である。
【００３９】
第３実施形態の発光素子収納用部材Ａ３は、従来の半導体レーザ装置５０に比べて底部基材２２、壁部材２３および搭載部２６が熱膨張率の小さいセラミックスによって一体的に形成されているため、発光素子９の発光等によって、底部基材２２、壁部材２３および搭載部２６が発熱、冷却の熱サイクルを受けても当該基材等の寸法の変動が小さくなる。これにより発光素子９の光軸の変動を小さくすることができる。
【００４０】
また、この第３実施形態の発光素子収納用部材Ａ３は、搭載部２６を厚み方向に貫通するビア導体（図示せず）を有している。この場合、搭載部２６を厚み方向に貫通する方向というのは、開口部２７の端面２６ａに平行な方向である。ビア導体は搭載部２６に設置される発光素子９に電力を供給するためのものとなる。また、ビア導体はサーマルビアとしての機能も有するため搭載部２６の放熱性を高めることもできる。
【００４１】
なお、底部基材２２の裏面側に放熱部材を設ける場合には、ビア導体は搭載部２６の厚み方向の途中から折り曲げられて壁部材２３の開口部２７とは反対側に導出されるのが良い。ビア導体が搭載部２６の厚み方向の途中から折り曲げられて壁部材２３の開口部２７とは反対側に導出される構造の場合には、底部基材２２の裏面側の全体に放熱部材などを配置できるため放熱性をさらに高めることができる。
【００４２】
また、第３実施形態の発光素子収納用部材Ａ３では、搭載部２６にはビア導体またはこれを覆う金属パッドが存在するだけである。発光素子収納用部材Ａ３がビア導体を有する構造であると、発光素子９との電気的接続を行うためのボンディングワイヤの導体長を短くすることができる。これにより搭載部２６上の空間部２４に占めるボンディングワイヤなど金属光沢を有する金属部材の量を少なくすることができる。
【００４３】
この場合、底部基材２２、壁部材２３および搭載部２６の色調は黒色系であるのがよい。ここで、黒色系とは茶色または紺色などが混ざっているものまで含む意味である。底部基材２２、壁部材２３および搭載部２６の色調が黒色系であると、搭載部２６上の空間に占めるボンディングワイヤなど金属光沢を有する金属部材の量が少ないこととも相まって乱反射がさらに抑えられ、これにより発光性能の高い発光素子収納用部材Ａ３を得ることができる。この場合、第３実施形態の発光素子収納用部材Ａ３は、セラミックスの割合が全体積に対して体積比で３／４以上であるのが良い。
【００４４】
＜第４実施形態＞
図５Ａは、第４実施形態の発光素子収納用部材Ａ４を示す斜視図であり、図５Ｂは、図５ＡのＹ−Ｙ線断面図である。図６Ａは、第２実施形態の発光装置Ｂ２を示す模式図であり、図６Ｂは、図６Ａを開口部側（図６Ａに示した矢印の方向）から見たときの平面図である。図６Ａおよび図６Ｂに示した第２実施形態の発光装置Ｂ２は、図５Ａおよび図５Ｂに示した第４実施形態の発光素子収納用部材Ａ４に蓋体２８（図４Ａ参照）を設け、内部に発光素子９を搭載した状態を示す斜視図である。図６Ａおよび図６Ｂにおいて符号９ａは発光面である。
【００４５】
図５Ａおよび図５Ｂに示す第４実施形態の発光素子収納用部材Ａ４と図３Ａおよび図３Ｂに示した第３実施形態の発光素子収納用部材Ａ３との違いは、開口部２７に近い壁部材２３間に架橋部材２９が設けられていることである。この場合、架橋部材２９は、壁部材２３との間で機械的強度を高められるという理由から、接合面などを介さずに一体的に形成された状態であるのが良い。
【００４６】
第４実施形態の発光素子収納用部材Ａ４によれば、上記した第３実施形態の発光素子収納用部材Ａ３による効果に加えて、架橋部材２９の表面積が増加した分だけ放熱性を高めることができる。つまり、開口部２７側に架橋部材２９が設けられていることにより、発光素子９が駆動して、発光素子収納用部材Ａ４が発熱した場合にも、第３実施形態の発光素子収納用部材Ａ３において、単に、空間であった部分に、架橋部材２９を設置したことにより、開口部２７を挟んで向き合った位置にある壁部材２３からの熱が架橋部材２９側へ拡散するため、基体２１全体からの放熱性を向上させることができる。
【００４７】
また、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、架橋部材２９が開口部２７側の壁部材２３を挟んだ位置に設けられていると、基体２１が、加熱、冷却の温度変化を受けて、開口部２７側の壁部材２３が熱膨張および熱収縮により撓みやすくなる場合にも、壁部材２３の、この部分の撓みを小さくすることができる。これにより、基体２１が発熱しても寸法変化を小さくすることが可能になり、発光素子９の発光方向の軸のずれや振動を小さくすることが可能になる。
【００４８】
また、図５Ａおよび図５Ｂに示す第４実施形態の発光素子収納用部材Ａ４の場合、搭載部２６の端面２６ａは、架橋部材２９の搭載面２５側の側面２９ａの位置（側面２９ａの面に沿って底部基材２２に垂線を落とした位置）か、これよりも内側であるのが良い。この場合、搭載部２６の端面２６ａと架橋部材２９の側面２９ａとの間の間隔Ｄとしては、基体２１のサイズにも因るが、後述する具体例のサイズに基づくならば、２ｍｍ以下であるのが良い。
【００４９】
＜第５実施形態＞
図７は、第５実施形態の発光素子収納用部材Ａ５を示す斜視図である。図８Ａは、第３実施形態の発光装置Ｂ３を示す模式図であり、図８Ｂは、図８Ａを開口部側（図８Ａに示した矢印の方向）から見たときの平面図である。図８Ａおよび図８Ｂに示した第３実施形態の発光装置Ｂ３は、図５Ａおよび図５Ｂに示した第４実施形態の発光素子収納用部材Ａ４における架橋部材２９が底部基材２２側に向けて凸状に湾曲した構造を有している。なお、図８Ａおよび図８Ｂにおいて符号９ａは発光面である。
【００５０】
図７に示す第５実施形態の発光素子収納用部材Ａ５と第４実施形態の発光素子収納用部材Ａ４との違いは、第４実施形態の発光素子収納用部材Ａ４における架橋部材２９が壁部材２３間でほぼ真っ直ぐした形状であるのに対し、第５実施形態の発光素子収納用部材Ａ５における架橋部材２９は、上述のように、架橋部材２９が底部基材２２側に向けて凸状に湾曲している形状である。
【００５１】
なお、図７、図８Ａおよび図８Ｂにおいても、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａおよび図６Ｂの場合と同様、架橋部材２９は壁部材２３との間で一体的に形成された状態であるのが良い。
【００５２】
第５実施形態の発光素子収納用部材Ａ５によれば、上記した第４実施形態の発光素子収納用部材Ａ４による効果に加えて、架橋部材２９が、底部基材２２側に向けて凸状に湾曲している長さの分だけ、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａおよび図６Ｂに示した架橋部材２９よりも長くなる。このため、架橋部材２９自体の表面積が大きくなることから、架橋部材２９の放熱性を高めることができる。また、架橋部材２９が、上記のように、底部基材２２側に向けて凸状に湾曲していることから、凸状に湾曲した頂点を発光素子９の光軸の目安にすることができる。
【００５３】
また、更なる効果としては、架橋部材２９の材料の弾性率にも因るが、架橋部材２９が、底部基材２２側に向けて凸状に湾曲した構造であると、基体２１が加熱されて、壁部材２３が、例えば、空間部２４側に向けて変形する場合にも、架橋部材２９の中で最も湾曲した箇所を支点にして曲がりやすくなる。これにより、基体２１（底部基材２２および壁部材２３）に架橋部材２９を含めた発光素子収納用部材Ａ５に発生する熱応力を小さくすることができる。
【００５４】
基体２１が上記のような効果を有すると、例えば、発光素子収納用部材Ａ５に蓋体２８（図８Ａでは省略した状態を示している。）をロウ付けした際に発生する熱応力を緩和することができる。これにより発光素子収納用部材Ａ５が割れるのを防止することができる。つまり、第３実施形態の発光装置Ｂ３では、蓋体２８をロウ付けする際の熱応力を小さくすることができることから、発光素子収納用部材Ａ５に蓋体２８をロウ付けする際のロウ材の厚みを薄くすることが可能となり、ロウ材の使用量の削減とともに、発光装置Ｂ３の低背化を図ることが可能となる。
【００５５】
発光素子収納用部材Ａ３〜Ａ５を構成している壁部材２３は、図８Ｃに示すように、その厚みが底部基材２２側から上面側に向けて薄くなっている形状であるのが良い。壁部材２３がこのような形状であると、壁部材２３が撓みやすくなり、これによりロウ付け工程等において壁部材２３に荷重がかかる場合でも壁部材２３が破損したりするのを抑えることができる。この場合、壁部材２３の搭載部２６側の面は当該搭載部２６の表面に対して傾斜し、一方、その反対側の表面は底部基材２２（または搭載部２６）に対して、ほぼ垂直であっても良い。
【００５６】
ここで、上記した基体１、２１を構成する各部材のサイズとしては、図１Ａ〜図１Ｅに示す形態では、直径がおよそ１〜２ｍｍ、高さが１〜２ｍｍ、図２に示す形態では、１辺の長さが１〜２ｍｍであるのが良い。
【００５７】
図３Ａ〜図８Ｂに示す形態では、底部基材２２の面積が１〜１０ｍｍ２、底部基材２２の底面から壁部材２３の上面までの高さが０．２〜１ｍｍ、壁部材２３の厚みは０．０５〜１ｍｍであるのが良い。以下、図３Ａ〜図８Ｂに示した発光素子収納用部材Ａ３〜Ａ５のことを、以下、発光素子収納用基板という場合がある。
【００５８】
また、図７に示した発光素子収納用部材Ａ５および図８Ａおよび図８Ｂに示した発光装置Ｂ３における架橋部材２９の変形量は、架橋部材２９が真っ直ぐした状態から底部基材２２側へ１０〜２００μｍであるのが良い。
【００５９】
上記した第１〜第５実施形態の発光素子収納用部材Ａ１〜Ａ５を構成するセラミックスとしては、熱伝導率の高いセラミック材料が好適な物となるが、熱膨張係数がレーザーダイオードに近いという点から、種々のセラミック材料の中で、窒化アルミニウム系材料がより好適なものとなる。
【００６０】
また、基体１、２１には、通常、発光素子９に給電するための導体が形成されるが、この導体がそのまま放熱部材としての役割を担うようにしてもよい。この場合には、例えば、基体２１を構成する底部基材２２に、これを貫通する導体を形成したときに、その導体の幅が発光素子９の幅に対して１／４から１／２に相当するほどであるか、あるいは、給電しないダミーの導体を搭載部１１、２６の近くに複数設けることも有利となる。
【００６１】
そして、第１〜第５実施形態の発光素子収納用部材Ａ１〜Ａ５のいずれかに導体を形成し、当該発光素子収納用部材Ａ１〜Ａ５の開口部５、２７にガラス窓を装着すると、発光素子収納用部材Ａ１〜Ａ５自体が、ステムブロックおよびステムベースの代わりとなり、高放熱性かつ小型化を可能にする発光装置を形成することができる。
【００６２】
また、これら第１〜第５実施形態の発光素子収納用部材Ａ１〜Ａ５では、図８Ｄに示すように、発光素子９となるレーザダイオードを実装する搭載面２５を第１搭載部２５ａとし、これに隣接させてフォトダイオードを設置するための搭載面２５を第２搭載部２５ｂとして設けた構造とすることもできる。この場合、フォトダイオードを設置するための第２搭載部２５ｂは、発光素子収納用部材Ａ１〜Ａ５の開口部５、２７とは反対側となる第１搭載部２５ａの後部側に設けても良いが、例えば、図８Ｄに示すように、フォトダイオードを設置するための第２搭載部２５ｂをレーザダイオードを実装するための第１搭載部２５ａとともに開口部２７の方向に向けて平行に配置した構造にすると、レーザーダイオードの発光面９ａを開口部５、２７側とともにその反対側にも設けることが可能になり、汎用性の高い発光装置を得ることができる。この場合、発光素子収納用部材Ａ１〜Ａ５は、開口部５、２７の反対側に位置する壁部材２３に第２の開口部が設けられた構造となる。
【００６３】
図８Ｅは、本実施形態のアレイ部材を示す平面図である。図８Ｅに示すアレイ部材Ｃ１は、上記した発光素子収納用部材のうち発光素子収納用部材Ａ３が複数個連結されたものである。
【００６４】
以上説明した発光素子収納用部材Ａ１〜Ａ５によれば、基体１、２１がセラミック一体型であり、図２４Ａおよび図２４Ｂに示した従来の半導体レーザ装置５０のようにピン構造ではないことから低背化および小型化が可能になる。
【００６５】
これらの発光素子収納用部材Ａ１〜Ａ５は、これらが連結された構造となっても基体１、２１の厚みを維持したままでマルチチップ化が可能となる。複数の発光素子９を集積させた小型の発光装置を得ることができる。この場合、連結されている発光素子収納用部材Ａ１〜Ａ５の基体１、２１は焼結されて一体化した状態である。発光素子収納用部材Ａ１〜Ａ５の基体１、２１同士が接合材などの基体１、２１を構成する材料以外の材料によって連結されたものに比べて面内での熱伝導性が高くなり、高放熱性かつ高強度のアレイ型の発光装置を得ることができる。
【００６６】
次に、上記した発光素子収納用部材Ａ１〜Ａ５および発光装置Ｂ１〜Ｂ３を作製する方法について説明する。図９は、第１、２実施形態の発光素子収納用部材Ａ１、Ａ２の製造方法を示す断面模式図である。この場合、第１実施形態の発光素子収納用部材Ａ１に用いる成形体を作製する場合には、下側の金型３１ａとして、金型３１ａの内側の部分が円柱状にくり抜かれているものを用いる。一方、第２実施形態の発光素子収納用部材Ａ２に用いる成形体を作製する場合には、下側の金型３１ａとして、その内側の部分が６面体の形状にくり抜かれているものを用いる。上側の金型３１ｂについては、所望とする開口部５および空間部７を形成できる凸部３１ｃを有するものであれば良い。
【００６７】
まず、基体１、２１となるセラミック材料として、窒化アルミニウムを主成分として、これに希土類元素の酸化物（例えば、イットリア（Ｙ２Ｏ３）、カルシア（ＣａＯ）、エルビア（Ｅｒ２Ｏ３）など）を含んだ混合粉末を調製する。ここで、窒化アルミニウムを主成分とするとは、基体１、２１中に窒化アルミニウムが８０質量％以上含まれるものを言う。なお、基体１、２１の熱伝導率を１５０Ｗ／ｍＫ以上にできるという点で、基体１、２１に含まれる窒化アルミニウムの含有量は９０質量％以上とするのが良い。基体１、２１が、このように、窒化アルミニウムなどのセラミック材料を用いて焼成することによって形作られるものであるため、セラミック粒子の焼結体によって構成されるものとなる。
【００６８】
次に、この混合粉末を用いて、第１、２実施形態の発光素子収納用部材Ａ１、Ａ２に適用する基体１用の成形体３３を作製する。第１、第２実施形態の発光素子収納用部材Ａ１、Ａ２となる成形体３３を作製する場合には、図９に示すように、上記した混合粉末にプレス成型用のワックスを練り込み、所定形状の金型３１ａ、３１ｂを用いてプレス成型により円柱形状あるいは六面体形状の成形体３３を作製する。なお、基体１に空間部７を形成する方法としては、上述のように、所定の形状をした金型を用いて一体的に成形体を作製する上記の方法の他に、無垢の成形体を作製し、焼成した後、切削加工する方法を採用することもできる。
【００６９】
図１０Ａ〜図１０Ｄは、第３実施形態の発光素子収納用部材Ａ３の製造方法を示す模式図である。
【００７０】
第３実施形態の発光素子収納用部材Ａ３用の成形体（以下、積層成形体という。）を作製する場合には、図１０Ａ〜図１０Ｄに示すように、例えば、予め所定の形状に加工した複数のグリーンシートを積層する方法を用いるのが良い。この場合、上記した混合粉末に所定の有機ビヒクルを添加してグリーンシートを作製し、このグリーンシートの中で空間部２４となる貫通孔を形成したもの（図１０Ａおよび図１０Ｂのパターンシート）を作製し、これら貫通孔を形成したグリーンシートと貫通孔を形成しなかったグリーンシート（図１０Ｃのパターンシート）とを積層し、図１０Ｄに示す積層成形体３５を作製するようにする。
【００７１】
図１１Ａ〜図１１Ｄは、第４実施形態の発光素子収納用部材Ａ４の製造方法を示す模式図である。第４実施形態の発光素子収納用部材Ａ４用の積層成形体を作製する場合には、図１１Ａに示すように、貫通孔をロの字型にくり抜いたグリーンシートを用いると良い。
【００７２】
なお、第５実施形態の発光素子収納用部材Ａ５用の積層成形体を作製する場合には、図１１Ｄに示した積層成形体を作製した後に、架橋部材２９となる部分を加熱して下側に向けて可塑変形させておけば良い。図９および図１０Ａ〜図１０Ｄに示した方法によっても、底部基材２２および壁部材２３、場合によっては架橋部材２９が一体化された基体２１を形成することができる。
【００７３】
なお、図９〜図１１Ｄには図示していないが、これらの成形体３３あるいは積層成形体３５には、発光素子９の搭載部１１、２６となる部分あるいはその近傍に、発光素子９に電力を供給するための導体を形成するとともに、その導体が成形体３３、積層成形体３５の内外を通って成形体３３、積層成形体３５の外表面に形成した電極端子となる導体まで連通するようにする。導体は、後述するように、ビアホール、内部配線パターン、表層配線パターン、シールリング接続用パターンおよび電極端子等である。
【００７４】
次に、こうして作製した成形体３３、積層成形体３５を、所定の焼成条件にて焼成することにより、本実施形態の発光素子収納用部材Ａ１〜Ａ５となる基体１、２１を得ることができる。
【００７５】
なお、基体１、２１を作製する際の焼成条件としては、混合粉末に窒化アルミニウムを主成分とする混合粉末を用いた場合、還元雰囲気中、１７００〜２０００℃とするのが良い。
【００７６】
＜第６実施形態＞
図１２は、第６実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ６の斜視図である。
【００７７】
第６実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ６は、基体１０１を有する。基体１０１は、平面視で矩形状である底部基材１０２と、底部基材１０２上に配置されている壁部材１０３とで構成されており、破線で示す発光素子１３０からの光を通過させる空間を内部に有する箱型の構造となっている。
【００７８】
底部基材１０２には、その上部に台座部１０２ａが形成されており、かかる台座部１０２ａの上面である搭載面１０７には、発光素子１３０が搭載される搭載部１２０が設けられている。
【００７９】
また、発光素子１３０は、一端面に設けられる発光面１３０ａが、基体１０１の開口部１０４に向かうように配置される。そして、発光素子１３０の発光面１３０ａから放射された光は、内部の空間および開口部１０４を通じて外部に放射される。
【００８０】
ここで、第６実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ６を構成する基体１０１には、搭載部１２０の周囲に、発光素子１３０の搭載位置を決めるための位置決めマーク１２１が設けられている。そして、かかる位置決めマーク１２１を用いて発光素子１３０を位置決めすることにより、搭載部１２０における発光素子１３０の位置決めをより高精度に行うことができる。
【００８１】
したがって、半導体レーザなどの細長い形状を有する発光素子１３０を基体１０１に搭載する場合においても、発光面１３０ａから放射される光の光軸を容易に揃えることができる。
【００８２】
ここで、位置決めマーク１２１は、基体１０１と一体に形成される凹形状または凸形状であるとよい。凹形状または凸形状のように立体的な形状のマークを位置決めマーク１２１として用いることにより、位置決めマーク１２１を上方からＣＣＤカメラ等で読み取る際に、位置決めマーク１２１のエッジを鮮明に検出することができる。すなわち、位置決めマーク１２１の位置をより高精度に検出することができることから、それに基づいて決定される発光素子１３０の位置をより高精度に決定することができる。
【００８３】
また、位置決めマーク１２１を基体１０１と一体的かつ同じ材料によって形成することにより、後述する基体１０１の製造工程において実施されるプレス加工により、位置決めマーク１２１を簡便に形成することができる。したがって、基体１０１の製造コストの上昇を抑制することができる。
【００８４】
ここで、位置決めマーク１２１の立体的な形状としては、位置を認識しやすいという点から、円柱、円錐、角柱または角錐のうち少なくとも１つの形状が適している。さらに、形状の一部が不鮮明になった場合も容易に場所を特定しやすいという理由から、位置決めマーク１２１の形状は円柱状であることが好ましい。
【００８５】
一方で、第６実施形態において、位置決めマーク１２１は基体１０１と一体に形成されている場合に限られず、基体１０１とは別部材により構成してもよい。さらに、位置決めマーク１２１は立体的な形状に限られず、平面的な形状であってもよい。平面的な形状の位置決めマーク１２１は、例えば印刷法などにより形成可能である。
【００８６】
引き続き、図１２を参照しながら、基体１０１のさらなる詳細な構成について説明する。
【００８７】
基体１０１は、セラミックスにより形成されている。ここで、基体１０１には種々のセラミックスを適用することが可能であるが、熱伝導率が高く、かつ熱膨張率が発光素子１３０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望ましい。
【００８８】
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、基体１０１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。基体１０１に含まれる窒化アルミニウムが８０質量％未満の場合、基体１０１の熱伝導率が低下することから、発光素子１３０から発生する熱を外部に放散する熱放散性に支障が生じる可能性がある。
【００８９】
さらに、基体１０１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、基体１０１の熱伝導率を１５０Ｗ／ｍＫ以上にすることができることから、熱放散性に優れた発光素子収納用部材Ａ６を実現することができる。
【００９０】
基体１０１は、上述のように底部基材１０２と壁部材１０３とで構成されている。そして、底部基材１０２の上部には台座部１０２ａが設けられており、かかる台座部１０２ａの三方を平面視でコの字状に囲むように壁部材１０３が配置されている。さらに、台座部１０２ａの残りの一方に向かい合うように、上述の開口部１０４が設けられている。
【００９１】
開口部１０４と接し底部基材１０２に設けられる底面１０５は、上述した台座部１０２ａの搭載面１０７とは略平行であり、かつ搭載面１０７から一段低い位置に設けられている。また底面１０５は、開口部１０４の下部と、台座部１０２ａの側面であるＬＤ搭載端面１０６の下部との間に設けられている。
【００９２】
底面１０５と接するＬＤ搭載端面１０６は、開口部１０４が設けられる基体１０１の側面に対して略平行に設けられている。また、ＬＤ搭載端面１０６は、発光素子１３０の位置決めに用いられる。具体的には、基体１０１を平面視した場合に、発光素子１３０の発光面１３０ａの位置と、ＬＤ搭載端面１０６の位置とが一致するように、発光素子１３０が位置決めされる。
【００９３】
台座部１０２ａの上面である搭載面１０７には、上述した搭載部１２０と位置決めマーク１２１との他に、第１接続端子１０８と第２接続端子１０９とが設けられている。このうち、第１接続端子１０８は、搭載部１２０の少なくとも一部と重なるように配置されている。
【００９４】
そして、発光素子１３０が搭載部１２０に搭載された場合に、第１接続端子１０８は、発光素子１３０の下面に設けられる第１電極（不図示）とはんだなどを用いて電気的に接続される。また、第２接続端子１０９は、例えば、発光素子１３０の上面に設けられる第２電極（不図示）と、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。
【００９５】
底部基材１０２上の壁部材１０３には、キャビティ壁面１１０と壁部上面１１１とが設けられている。ここで、キャビティ壁面１１０は壁部材１０３の内側の側面であり、壁部上面１１１は壁部材１０３の上面である。
【００９６】
さらに、基体１０１には、その上面側に壁部材１０３に囲まれるように上面開口部１１２が設けられている。基体１０１に上面開口部１１２を設けることにより、上面開口部１１２を介して、搭載部１２０や位置決めマーク１２１等をＣＣＤカメラ等で読み取ることが可能である。さらに、上面開口部１１２を介して、搭載部１２０に発光素子１３０を搬送することが可能である。
【００９７】
なお、基体１０１のサイズは、幅および長さが２〜５ｍｍ程度であればよく、高さが０．２〜１ｍｍ程度であればよい。ここで「幅」とは、水平方向かつ光の光軸方向とは略垂直な方向である一辺の寸法であり、「長さ」とは、水平方向かつ光の光軸方向とは略平行な方向である一辺の寸法である（なお、以下の記載も同様とする）。
【００９８】
＜位置決めマークの配置例＞
次に、図１３Ａ〜図１３Ｈを参照しながら、第６実施形態に係る基体１０１における位置決めマーク１２１のさまざまな配置についての実施例と、それぞれの実施例における発光素子１３０の位置決め方法の詳細について説明する。
【００９９】
なお、図１３Ａ〜図１３Ｈにおいては、最初に位置決めマーク１２１を搭載部１２０の周囲に１個設ける実施例について示し、続けて位置決めマーク１２１の数を徐々に増やした実施例について示していく。
【０１００】
図１３Ａは、位置決めマーク１２１を搭載部１２０の周囲に１個設ける実施例である。この実施例における発光素子１３０（図１２参照）の位置決め方法は、以下の通りである。
【０１０１】
まずはＣＣＤカメラ等で、基体１０１の上方から搭載部１２０、位置決めマーク１２１およびＬＤ搭載端面１０６の位置を読み取る。次に、位置決めマーク１２１の位置をもとにして、搭載部１２０内の原点１２２ａの位置を特定する。ここで、原点１２２ａは、ＬＤ搭載端面１０６とは平行で位置決めマーク１２１を通過する直線上にあり、位置決めマーク１２１からは所定の距離離れた位置にある一点である。
【０１０２】
次に、位置決め軸１２３の位置を特定する。ここで、位置決め軸１２３は、ＬＤ搭載端面１０６とは垂直で、原点１２２ａを通過する直線である。最後に、この位置決め軸１２３に、発光素子１３０の光が放射される方向に延びる中心軸を合わせると共に、発光素子１３０の発光面１３０ａ（図１２参照）の位置とＬＤ搭載端面１０６との位置を合わせるように、発光素子１３０を搭載部１２０に実装する。
【０１０３】
このように、搭載部１２０の周囲に設けられる位置決めマーク１２１を用いて発光素子１３０の位置決めを行うことにより、搭載部１２０における発光素子１３０の位置決めを高精度に行うことができる。
【０１０４】
続いて、位置決めマーク１２１を搭載部１２０の周囲に２個設ける実施例を図１３Ｂ〜図１３Ｅに示す。図１３Ｂは、２個の位置決めマーク１２１ａ、１２１ｂが搭載部１２０を挟む位置に設けられている実施例である。なお、以下の説明において、２個以上の位置決めマーク１２１を区別する場合には、たとえば、符号１２１ａ、１２１ｂのように記載する。
【０１０５】
この実施例では、位置決めマーク１２１ａ、１２１ｂの中点を原点１２２ａとする。その後は図１３Ａに示した実施例と同様に、原点１２２ａおよびＬＤ搭載端面１０６の位置から位置決め軸１２３を特定して、位置決め軸１２３およびＬＤ搭載端面１０６の位置に合わせて発光素子１３０（図１２参照）を搭載部１２０に実装する。
【０１０６】
図１３Ｂに示す実施例では、位置決めマーク１２１ａ、１２１ｂが搭載部１２０を挟む位置に設けられている。すなわち、搭載部１２０を真ん中に配置し、かかる搭載部１２０の両側に２個の位置決めマーク１２１を配置している。これにより、発光素子１３０を容易に基体１０１の中央部に配置することができる。
【０１０７】
さらに、位置決めマーク１２１ａ、１２１ｂが搭載部１２０を挟む位置に設けられることにより、搭載部１２０内の原点１２２ａを高精度に特定することができる。これにより、発光素子１３０の位置決めを高精度に行うことができる。
【０１０８】
図１３Ｂでは、位置決めマーク１２１ａ、１２１ｂが搭載部１２０のＬＤ搭載端面１０６側を挟むように配置される実施例について示したが、位置決めマーク１２１ａ、１２１ｂの配置はかかる場合に限られない。例えば、図１３Ｃに示すように、位置決めマーク１２１ａ、１２１ｂをＬＤ搭載端面１０６からある程度離間させて、搭載部１２０の中央部を挟むように配置してもよい。
【０１０９】
図１３Ｃに示す実施例においても、図１３Ｂに示す実施例と同様に、位置決めマーク１２１ａ、１２１ｂの中点を原点１２２ａとして、かかる原点１２２ａおよびＬＤ搭載端面１０６の位置から位置決め軸１２３を特定する。そして、位置決め軸１２３およびＬＤ搭載端面１０６の位置に合わせて発光素子１３０（図１２参照）を搭載部１２０に実装すればよい。
【０１１０】
なお、位置決めマーク１２１ａ、１２１ｂは、搭載部１２０のＬＤ搭載端面１０６側を挟むように配置する場合（図１３Ｂ参照）や、搭載部１２０の中央部を挟むように配置する場合（図１３Ｃ参照）に限られず、搭載部１２０のＬＤ搭載端面１０６とは反対側を挟むように配置してもよい。
【０１１１】
一方で、図１３Ｂに示す実施例のように、位置決めマーク１２１ａ、１２１ｂを発光素子１３０が光を放射する側（すなわち、発光素子１３０の発光面１３０ａ（図１２参照）側）に配置することにより、位置決めの基準となる原点１２２ａを発光面１３０ａに近い位置に設定することができる。これにより、発光素子１３０の位置決めの際の重要な要素である発光面１３０ａの位置を、より高精度に決定することができることから、発光素子１３０の位置決めをより高精度に行うことができる。
【０１１２】
図１３Ｄは、位置決めマーク１２１ａを搭載部１２０の一方の側方でかつＬＤ搭載端面１０６の近傍に設けると共に、もう１個の位置決めマーク１２１ｂを搭載部１２０のもう一方の側方でかつＬＤ搭載端面１０６から離間させて設ける実施例である。
【０１１３】
この実施例では、ＬＤ搭載端面１０６とは平行で位置決めマーク１２１ａを通過する直線と、ＬＤ搭載端面１０６とは垂直で位置決めマーク１２１ｂを通過する直線とを特定し、かかる２本の直線の交点を補助点１２２ｂとする。
【０１１４】
次に、補助点１２２ｂと位置決めマーク１２１ａとの中点を原点１２２ａとする。その後は、図１３Ａに示した実施例と同様に、原点１２２ａおよびＬＤ搭載端面１０６の位置から位置決め軸１２３を特定して、位置決め軸１２３およびＬＤ搭載端面１０６の位置に合わせて発光素子１３０（図１２参照）を搭載部１２０に実装する。
【０１１５】
ここまで示した各実施例においては、いずれも検出されたＬＤ搭載端面１０６と垂直になるように位置決め軸１２３を特定していたが、位置決め軸１２３は必ずしもＬＤ搭載端面１０６と垂直でなくともよい。例えば、図１３Ｅに示すように、位置決めマーク１２１ａ、１２１ｂを結ぶ直線と平行で、原点１２２ａを通過する直線を位置決め軸１２３とすることもできる。
【０１１６】
なお、この実施例において原点１２２ａの位置は、位置決めマーク１２１ａの位置をもとに、図１３Ａに示した実施例と同様の手法で特定すればよい。
【０１１７】
さらに、この図１３Ｅに示した実施例において、位置決めマーク１２１ａ、１２１ｂは、かかる位置決めマーク１２１ａ、１２１ｂを結ぶ直線と、平面視で矩形状の基体１０１の一辺とが平行になるように配置してもよい。これにより、位置決め軸１２３を基体１０１の一辺と平行にすることができる。したがって、実装された発光素子１３０（図１２参照）から放射される光の方向を、基体１０１のかかる一辺に基づいて容易に特定することができる。
【０１１８】
続いて、位置決めマーク１２１を搭載部１２０の周囲に３個設ける実施例を図１３Ｆ、図１３Ｇに示す。図１３Ｆは、搭載部１２０の一方の側方に位置決めマーク１２１ａを設けると共に、搭載部１２０のもう一方の側方に位置決めマーク１２１ｂ、１２１ｃを設ける実施例である。
【０１１９】
この実施例では、位置決めマーク１２１ａ、１２１ｂの中点を原点１２２ａとする。そして、位置決めマーク１２１ｂ、１２１ｃを結ぶ直線と平行で、原点１２２ａを通過する直線を位置決め軸１２３とする。その後は、図１３Ａに示した実施例と同様に、位置決め軸１２３およびＬＤ搭載端面１０６の位置に合わせて、発光素子１３０（図１２参照）を搭載部１２０に実装する。
【０１２０】
なお、図１３Ｆに示した実施例においても、図１３Ｅに示した実施例と同様に、位置決めマーク１２１ｂ、１２１ｃは、かかる位置決めマーク１２１ｂ、１２１ｃを結ぶ直線と、平面視で矩形状の基体１０１の一辺とが平行になるように配置してもよい。
【０１２１】
図１３Ｇは、位置決めマーク１２１ａ、１２１ｂが搭載部１２０のＬＤ搭載端面１０６側を挟むように設けられると共に、位置決めマーク１２１ｃがＬＤ搭載端面１０６とは反対側の搭載部１２０の端部に向かい合うように設けられる実施例である。換言すると、位置決めマーク１２１ｃは、発光素子１３０が搭載された状態において（図１２参照）、発光素子１３０が光を放射する側とは反対側に配置されている。
【０１２２】
この実施例では、位置決めマーク１２１ａ、１２１ｂの中点を原点１２２ａとして、かかる原点１２２ａと位置決めマーク１２１ｃとを通過する直線を位置決め軸１２３とする。その後は、図１３Ａに示した実施例と同様に、位置決め軸１２３およびＬＤ搭載端面１０６の位置に合わせて、発光素子１３０（図１２参照）を搭載部１２０に実装する。
【０１２３】
図１３Ｇに示すように、複数の位置決めマーク１２１のうち少なくとも１個を、発光素子１３０が光を放射する側とは反対側に配置することにより、位置決め軸１２３を高精度に特定することができる。したがって、実装された発光素子１３０から放射される光の方向を、高精度に決定することができる。
【０１２４】
さらに、図１３Ｇに示すように、補助点からではなく、位置決めマーク１２１ｃから直接位置決め軸１２３を特定するとよい。換言すると、発光素子１３０が搭載された状態において、発光素子１３０の中心軸上に位置決めマーク１２１ｃを配置するとよい。これにより、位置決め軸１２３をより高精度に特定することができることから、実装された発光素子１３０から放射される光の方向を、より高精度に決定することができる。
【０１２５】
実施例の最後に、位置決めマーク１２１を搭載部１２０の周囲に４個設ける実施例を図１３Ｈに示す。図１３Ｈは、位置決めマーク１２１ａ、１２１ｂが搭載部１２０のＬＤ搭載端面１０６側を挟むように配置されると共に、位置決めマーク１２１ｃ、１２１ｄがＬＤ搭載端面１０６とは反対側の搭載部１２０の周囲に配置される実施例である。
【０１２６】
この実施例では、位置決めマーク１２１ａ、１２１ｂの中点を原点１２２ａとし、位置決めマーク１２１ｃ、１２１ｄの中点を補助点１２２ｂとする。次に、かかる原点１２２ａと補助点１２２ｂとを通過する直線を位置決め軸１２３とする。その後は、図１３Ａに示した実施例と同様に、位置決め軸１２３およびＬＤ搭載端面１０６の位置に合わせて、発光素子１３０（図１２参照）を搭載部１２０に実装する。
【０１２７】
ここまで、図１３Ａ〜図１３Ｈの各実施例に示したように、位置決めマーク１２１は、搭載部１２０の周囲に１〜４個設けられているのがよい。さらに、位置決めマーク１２１は、搭載部１２０の周囲に２〜４個設けられているのが好ましい。位置決めマーク１２１を２個以上基体１０１に設けることにより、発光素子１３０の位置決め精度が向上する。一方で、位置決めマーク１２１を必要以上に多く基体１０１に設けた場合は、基体１０１のコストの上昇につながる。
【０１２８】
なお、位置決めマーク１２１の配置は、図１３Ａ〜図１３Ｈに示した各実施例に限られない。例えば、２個の位置決めマーク１２１が、かかる２個の位置決めマーク１２１を結ぶ直線と、発光素子１３０から放射される光の放射方向とが垂直になるように配置されていてもよい。これにより、実装された発光素子１３０（図１２参照）から放射される光の方向を、２個の位置決めマーク１２１の位置に基づいて容易に特定することができる。
【０１２９】
また、図１３Ａ〜図１３Ｈの各実施例において、位置決めマーク１２１はすべて搭載面１０７に設けられていたが、位置決めマーク１２１は必ずしも搭載面１０７に設けなくともよい。例えば、位置決めマーク１２１を搭載面１０７ではなく底面１０５に設けてもよい。
【０１３０】
一方で、位置決めマーク１２１は、搭載面１０７から突出あるいは埋没する形状であることが好ましい。これにより、搭載部１２０の位置と位置決めマーク１２１の位置とを、搭載面１０７にＣＣＤカメラ等の焦点を合わせて同時に読み取ることができることから、発光素子１３０の位置決めをさらに短時間で行うことができる。
【０１３１】
＜第６実施形態に係る製造方法＞
次に、第６実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ６を構成する基体１０１の製造方法について、図１４〜図１７に基づいて説明する。なお、図１４〜図１７は、各工程を上方（図１６の（ｅ）のみ下方）から見た平面図である。
【０１３２】
基体１０１は、３枚のグリーンシートにそれぞれ所定の加工を施し、次に各グリーンシートを所定の順序で積層してプレス加工等を行い、最後に積層成形体を焼成して形成される。
【０１３３】
以下において、３枚のグリーンシートのうち、上層のグリーンシート１４０の製造工程を図１４に基づいて説明し、中間層のグリーンシート１５０の製造工程を図１５に基づいて説明し、下層のグリーンシート１６０の製造工程を図１６に基づいて説明する。最後に、各グリーンシート１４０、１５０、１６０を組み合わせた段階の製造工程を図１７に基づいて説明する。
【０１３４】
図１４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１４０を用意する。次に、グリーンシート１４０の上面の縁部に導体パターン１４１を印刷する（図１４の（ｂ）参照）。最後に、グリーンシート１４０の内側を打ち抜いて、平面視で矩形状の開口部１４２を形成する（図１４の（ｃ）参照）。
【０１３５】
また、図１５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１５０を用意する。次に、グリーンシート１５０の内側を２カ所打ち抜いて、平面視で円状の孔部１５１ａ、１５１ｂを形成する（図１５の（ｂ）参照）。次に、孔部１５１ａをビア導体１５２ａで埋め、孔部１５１ｂをビア導体１５２ｂで埋める（図１５の（ｃ）参照）。最後に、グリーンシート１５０の上面に、ビア導体１５２ａとつながるように導体パターン１５３ａを印刷し、ビア導体１５２ｂとつながるように導体パターン１５３ｂを印刷する（図１５の（ｄ）参照）。
【０１３６】
さらに、図１６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１６０を用意する。次に、グリーンシート１６０の内側を２カ所打ち抜いて、平面視で円状の孔部１６１ａ、１６１ｂを形成する（図１６の（ｂ）参照）。なお、孔部１６１ａ、１６１ｂは、それぞれグリーンシート１５０の孔部１５１ａ、１５１ｂに対応する位置に形成される。
【０１３７】
次に、孔部１６１ａをビア導体１６２ａで埋め、孔部１６１ｂをビア導体１６２ｂで埋める（図１６の（ｃ）参照）。次に、グリーンシート１６０の上面に、ビア導体１６２ａとつながるように導体パターン１６３ａを印刷し、ビア導体１６２ｂとつながるように導体パターン１６３ｂを印刷する（図１６の（ｄ）参照）。最後に、グリーンシート１６０の下面に、ビア導体１６２ａとつながるように導体パターン１６４ａを印刷し、ビア導体１６２ｂとつながるように導体パターン１６４ｂを印刷する（図１６の（ｅ）参照）。
【０１３８】
続いて、上述のように加工したグリーンシート１５０および１６０を、グリーンシート１５０が上側になるように積層して加熱加圧を行い、部分積層体１７０を形成する（図１７の（ａ）参照）。次に、所定の形状のプレス金型を用いて、部分積層体１７０の上方から下方に向けてプレス加工を行い、凹部１７１と、凹部１７１より底面が低い凹部１７２と、凹部１７１の底面から突出する凸部１７３とを形成する（図１７の（ｂ）参照）。
【０１３９】
ここで、凹部１７１は基体１０１の搭載面１０７（図１２参照）に対応する部位であり、凹部１７２は基体１０１の底面１０５（図１２参照）に対応する部位であり、凸部１７３は基体１０１の位置決めマーク１２１（図１２参照）に対応する部位である。
【０１４０】
次に、プレス加工された部分積層体１７０の上面に、上述のように加工したグリーンシート１４０を積層して加圧加熱を行い、積層体１８０を形成する（図１７の（ｃ）参照）。次に、凹部１７２が設けられた側の端面から少し内側に入った位置の切断面Ｅに沿って、積層体１８０を上下方向に切断する（図１７の（ｄ）参照）。かかる切断により、基体１０１の開口部１０４（図１２参照）に対応する開口部が形成される。最後に、図１７の（ｄ）のように形成された積層成形体１９０を高温（約１８００℃）で焼成して、基体１０１が完成する。
【０１４１】
ここで、積層成形体１９０に設けられた導体パターン１５３ａは、基体１０１の第１接続端子１０８（図１２参照）に対応する部位であり、導体パターン１５３ｂは、基体１０１の第２接続端子１０９（図１２参照）に対応する部位である。
【０１４２】
また、積層成形体１９０において、導体パターン１５３ａは、上側から順にビア導体１５２ａ（図１５の（ｃ）参照）、導体パターン１６３ａ（図１６の（ｄ）参照）、ビア導体１６２ａ（図１６の（ｃ）参照）を経由して、下面に設けられる導体パターン１６４ａ（図１６の（ｅ）参照）とつながっている。そして、導体パターン１６４ａは、焼成後に、第１接続端子１０８と電気的に接続される基体１０１の第１外部端子（図示せず）となる。
【０１４３】
さらに、積層成形体１９０において、導体パターン１５３ｂは、上側から順にビア導体１５２ｂ（図１５の（ｃ）参照）、導体パターン１６３ｂ（図１６の（ｄ）参照）、ビア導体１６２ｂ（図１６の（ｃ）参照）を経由して、下面に設けられる導体パターン１６４ｂ（図１６の（ｅ）参照）につながっている。そして、導体パターン１６４ｂは、焼成後に、第２接続端子１０９と電気的に接続される基体１０１の第２外部端子（図示せず）となる。
【０１４４】
上述のグリーンシート１４０、１５０、１６０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バインダー、溶剤、溶媒を添加混合して泥漿状となすと共に、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１４０、１５０、１６０が形成される。
【０１４５】
また、上述の導体パターン１４１、１５３ａ、１５３ｂ、１６３ａ、１６３ｂ、１６４ａ、１６４ｂや、ビア導体１５２ａ、１５２ｂ、１６２ａ、１６２ｂは、例えば、主原料であるタングステンに、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。
【０１４６】
＜第７実施形態＞
つづいて、第７実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ７の概要について、図１８Ａおよび図１８Ｂを用いて説明する。
【０１４７】
第７実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ７は、基体２０１と、搭載部２０２とを有する。基体２０１は、平面視で矩形状である底部基材２０１ａと、底部基材２０１ａ上に配置されている壁部材２０１ｂとで構成されており、破線で示す発光素子２３０から放射される光を通過させる空間を内部に有する箱型の構造となっている。
【０１４８】
搭載部２０２は、基体２０１の底部基材２０１ａから上方に突出する段差を有するように設けられている。そして、底部基材２０１ａから突出する突出面が発光素子２３０を搭載する搭載面２０７であり、突出部分の側面がＬＤ搭載端面２０６である。
【０１４９】
また、発光素子２３０は、一端面に設けられる発光面２３０ａが、開口部２０４に向かい合う搭載面２０７の縁部およびＬＤ搭載端面２０６に隣接するように搭載される。そして、発光素子２３０の発光面２３０ａから放射された光は、内部の空間および開口部２０４を通じて外部に出射される。
【０１５０】
ここで、第７実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ７は、発光面２３０ａが隣接する搭載面２０７の縁部に、面取り部２２０を有する。図１８Ｂに示すように、かかる面取り部２２０により、搭載面２０７の発光面２３０ａに隣接する部分が除かれていることから、放射される光が搭載面２０７で反射することを抑制することができる。したがって、発光素子収納用部材Ａ７から外部に出射される光の発光効率を向上させることができる。面取り部２２０の設けられる場所は、搭載面２０７と開口部２０４に面したＬＤ搭載端面２０６とが交わる縁部である。
【０１５１】
また、面取り部２２０を設けることにより、ＬＤ搭載端面２０６を基準にして発光面２３０ａの位置合わせを行ったとしても（例えば、ＬＤ搭載端面２０６と発光面２３０ａとが面一になるように位置合わせを実施）、搭載面２０７での光の反射を抑制することができる。したがって、ＬＤ搭載端面２０６を基準にして発光面２３０ａの位置合わせを行うことができることから、発光素子２３０の位置合わせ精度が向上し、外部に出射される光の光軸精度を向上させることができる。
【０１５２】
引き続き、図１８Ａおよび図１８Ｂを参照しながら、発光素子収納用部材Ａ７のさらなる詳細な構成について説明する。
【０１５３】
基体２０１および搭載部２０２は、いずれもセラミックにより形成されている。ここで、基体２０１および搭載部２０２には種々のセラミックを適用することが可能であるが、熱伝導率が高く、かつ熱膨張率が発光素子２３０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望ましい。
【０１５４】
基体２０１および搭載部２０２に含まれる窒化アルミニウムが８０質量％未満の場合、基体２０１および搭載部２０２の熱伝導率が低下することから、発光素子２３０から発生する熱を外部に放散する熱放散性に支障が生じる可能性がある。
【０１５５】
さらに、基体２０１および搭載部２０２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、基体２０１および搭載部２０２の熱伝導率を１５０Ｗ／ｍＫ以上にすることができることから、熱放散性に優れた発光素子収納用部材Ａ７を実現することができる。
【０１５６】
ここで、基体２０１と搭載部２０２とは、セラミックで一体的に形成されているとよい。基体２０１と搭載部２０２とを一体的に形成することにより、基体２０１と搭載部２０２とを接合する接合材が不要となる。これにより、基体２０１と搭載部２０２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を設けることなく、発光素子収納用部材Ａ７が形成できる。
【０１５７】
したがって、基体２０１と搭載部２０２との間の熱抵抗を小さくすることができ、搭載部２０２から基体２０１に効率よく熱を伝えることができることから、放熱性の高い発光素子収納用部材Ａ７を実現することができる。
【０１５８】
また、基体２０１と搭載部２０２とを一体的に形成することにより、基体２０１と搭載部２０２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収納用部材Ａ７を実現することができる。一方で、第７実施形態において、搭載部２０２は基体２０１と一体に形成されている場合に限られず、基体２０１とは別部材により構成してもよい。
【０１５９】
基体２０１は、上述のように底部基材２０１ａと壁部材２０１ｂとで構成されている。そして、平板形状の底部基材２０１ａの上部には搭載部２０２が設けられており、かかる搭載部２０２の三方を平面視でコの字状に囲むように壁部材２０１ｂが配置されている。さらに、搭載部２０２の残りの一方に向かい合うように、上述の開口部２０４が設けられている。
【０１６０】
開口部２０４と接し底部基材２０１ａ上に設けられる底面２０５は、上述した搭載部２０２の搭載面２０７とは略平行であり、かつ搭載面２０７から一段低い位置に設けられている。また底面２０５は、開口部２０４の下部と、搭載部２０２の側面であるＬＤ搭載端面２０６の下部との間に設けられている。
【０１６１】
底面２０５と接するＬＤ搭載端面２０６は、開口部２０４が設けられる発光素子収納用部材Ａ７の側面に対して略平行に設けられている。また、ＬＤ搭載端面２０６は、上述のように、発光素子２３０の位置決めに用いることができる。
【０１６２】
搭載部２０２の上面である搭載面２０７には、導電層２０８と導電層２０９とが設けられている。そして、発光素子２３０が搭載面２０７に搭載された場合に、導電層２０８は、発光素子２３０の下面に設けられる第１電極（不図示）とハンダなどを用いて電気的に接続される。また、導電層２０９は、例えば、発光素子２３０の上面に設けられる第２電極（不図示）と、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。
【０１６３】
すなわち、導電層２０８、２０９は、発光素子２３０の第１電極および第２電極と電気的に接続される接続端子として機能する。
【０１６４】
ここで、発光素子収納用部材Ａ７は、導電層２０８がメタライズ層およびめっき層の少なくとも１つで形成されているとよい。導電層２０８がメタライズ層およびめっき層の少なくとも１つで形成されることにより、ハンダなどによる発光素子２３０との接合をより確実に実施することができる。
【０１６５】
なお、導電層２０９も同様に、メタライズ層およびめっき層の少なくとも１つで形成されているとよい。これにより、導電層２０８と導電層２０９とを同じ工程で同時に形成することができることから、製造コストの低い発光素子収納用部材Ａ７を実現することができる。
【０１６６】
ここで、発光素子収納用部材Ａ７は、搭載面２０７とＬＤ搭載端面２０６との間に面取り部２２０が設けられている。面取り部２２０は、搭載面２０７とＬＤ搭載端面２０６との間に位置する辺全体が平面状に面取りされている。図１８Ａおよび図１８Ｂでは、面取り部２２０が辺全体に平面状に設けられた例について示しているが、面取り部２２０はかかる構成に限られない。面取り部２２０等のその他の構成例については後述する。
【０１６７】
また、図１８Ｂ等に示すように、少なくとも搭載面２０７と面取り部２２０との境界部分にまで、導電層２０８を設けるとよい。導電層２０８を面取り部２２０との境界部分にまで設けることにより、発光素子２３０を開口部２０４に極力近づけて実装することができる。したがって、発光素子２３０から放射される光が、基体２０１や搭載部２０２の内壁に当たって欠損することなく外部に出射されることから、外部に出射される光の発光効率が高い発光素子収納用部材Ａ７を実現することができる。
【０１６８】
なお、発光素子収納用部材Ａ７では、導電層２０８は搭載面２０７にのみ設けられ、面取り部２２０には設けられていない。
【０１６９】
発光素子収納用部材Ａ７の残りの部位について、底部基材２０１ａ上の壁部材２０１ｂには、キャビティ壁面２１０と壁部上面２１１とが設けられている。ここで、キャビティ壁面２１０は壁部材２０１ｂの内側の側面であり、壁部上面２１１は壁部材２０１ｂの上面である。
【０１７０】
さらに、発光素子収納用部材Ａ７には、その上面側に壁部材２０１ｂに囲まれるように上面開口部２１２が設けられている。かかる上面開口部２１２を設けることにより、上面開口部２１２を介して、搭載面２０７に発光素子２３０を搬送することが可能である。
【０１７１】
なお、発光素子収納用部材Ａ７のサイズは、幅および長さが２〜５ｍｍ程度であればよく、高さが０．２〜１ｍｍ程度であればよい。
【０１７２】
＜第７実施形態の変形例＞
次に、図１９Ａ〜図１９Ｇを参照しながら、第７実施形態に係る発光素子収納用部材の変形例について説明する。なお、図１９Ａ〜図１９Ｆは、上述の図１８Ｂに対応する断面図であり、図１９Ｇは、上述の図１８Ａに対応する斜視図である。
【０１７３】
図１９Ａは、変形例１にかかる発光素子収納用部材Ａ８の拡大断面図である。発光素子収納用部材Ａ８は、面取り部２２０の形状が平面状ではなく曲面状である。換言すると、発光素子２３０の発光面２３０ａが隣接する搭載面２０７の縁部に、いわゆるＲ加工がなされている。
【０１７４】
これにより、発光素子２３０で発生する熱が、搭載部２０２で蓄積されることを抑制することができる。なぜなら、熱は角部でより蓄積されやすいが、発光素子収納用部材Ａ８では面取り部２２０を曲面状にすることにより、搭載部２０２の角部を小さくしているからである。したがって、面取り部２２０を曲面状にすることにより、放熱性の高い発光素子収納用部材Ａ８を実現することができる。
【０１７５】
図１９Ｂに示す発光素子収納用部材Ａ９は、導電層２０８が搭載面２０７から面取り部２２０にかけて設けられている点が、上述の発光素子収納用部材Ａ８とは異なっている。
【０１７６】
導電層２０８をかかる構成にすることにより、導電層２０８としてメタライズ層とめっき層を両方用いた場合に、均一な厚みでめっき層を形成することができる。なぜなら、曲面状の面取り部２２０に形成されたメタライズ層上に電解めっきを行えば、角部で発生しやすい局所的な電界集中をさけることができるからである。これにより、搭載面２０７の平坦性を向上させることができることから、発光素子２３０が傾くことなく搭載面２０７に搭載することができる。したがって、発光素子２３０から外部に出射される光の光軸のズレを抑制することができる。
【０１７７】
図１９Ｃに示す発光素子収納用部材Ａ１０は、搭載面２０７から面取り部２２０にかけて設けられている導電層２０８が、搭載面２０７から面取り部２２０にかけて同じ厚みである点が、上述の発光素子収納用部材Ａ９とは異なっている。
【０１７８】
導電層２０８をかかる構成にすることにより、発光素子２３０を導電層２０８上に接合する際に、発光素子２３０と導電層２０８との間にメニスカスを形成することができる。したがって、発光素子２３０の実装信頼性を向上させることができる。なお、ここで「同じ厚み」とは、厚みの差が０．０１μｍ以内のことをいう。
【０１７９】
図１９Ｄに示す発光素子収納用部材Ａ１１は、搭載面２０７から面取り部２２０にかけて設けられている導電層２０８が、搭載面２０７から面取り部２２０に向かって徐々に薄くなっている点が、上述の発光素子収納用部材Ａ１０とは異なっている。
【０１８０】
導電層２０８をかかる構成にすることにより、面取り部２２０側の導電層２０８にクラックが発生することを抑制することができる。なぜなら、金属製の導電層２０８と、セラミック製の搭載部２０２とでは熱膨張係数差が大きいことから、導電層２０８が厚い場合、熱サイクル時に面取り部２２０側の導電層２０８端部の搭載部２０２側にクラックが発生する場合があるが、クラックが発生しやすい面取り部２２０側の導電層２０８を薄くすることにより、熱膨張係数差を緩和する構造となるからである。
【０１８１】
したがって、搭載面２０７から面取り部２２０に向かって導電層２０８を徐々に薄くすることにより、信頼性の高い発光素子収納用部材Ａ１１を実現することができる。
【０１８２】
ここまでは、搭載面２０７に導電層２０８を設けた場合について示したが、第７実施形態では必ずしも搭載面２０７に導電層２０８を設けなくともよい。例えば、図１９Ｅおよび図１９Ｆに示す発光素子収納用部材Ａ１２およびＡ１３のように、搭載部２０２の搭載面２０７に導電層２０８（図１８Ａ参照）を設けず、搭載部２０２に直接発光素子２３０を搭載してもよい。
【０１８３】
この場合も、平面状の面取り部２２０（図１９Ｅ）や曲面状の面取り部２２０（図１９Ｆ）を搭載面２０７の縁部に設けることにより、発光素子２３０の発光面２３０ａから放射される光が搭載面２０７で反射することを抑制することができる。したがって、外部に出射される光の発光効率を向上させることができる。さらに、図１９Ｆに示す発光素子収納用部材Ａ１３では、面取り部２２０を曲面状にすることにより、放熱性を向上させることができる。
【０１８４】
なお、発光素子収納用部材Ａ１２およびＡ１３において、搭載面２０７と発光素子２３０との接合にはハンダなどの導電接合材を用いる必要はなく、絶縁性の接着剤などを用いてもよい。
【０１８５】
また、ここまでは、搭載面２０７とＬＤ搭載端面２０６との間に位置する辺の全体に面取り部２２０を設けた場合について示したが、第７実施形態では必ずしもかかる辺の全体に面取り部２２０を設けなくともよい。
【０１８６】
例えば、図１９Ｇに示す発光素子収納用部材Ａ１４のように、面取り部２２０を、発光素子２３０と搭載面２０７の縁部とが隣接する領域にのみ形成してもよい。この場合も、発光面２３０ａの近傍には面取り部２２０が設けられているため、外部に出射される光の発光効率を向上させることができる。さらに、面取り部２２０の側端に形成される角部２２１を、発光素子２３０の位置決めマークとして用いることにより、発光素子２３０の位置合わせ精度を向上させることができることから、出射される光の光軸精度を向上させることができる。
【０１８７】
なお、面取り部２２０や導電層２０８の形状や配置は、上述した各実施例に限られない。例えば、面取り部２２０は平面状や曲面状に限られず、例えば多面状であってもよい。発光面２３０ａから放射された光が反射しないように面取りされていれば、面取り部２２０はどのような形状であってもよい。
【０１８８】
＜第７実施形態に係る製造方法＞
次に、第７実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ７の製造方法について、図２０に基づいて説明する。なお、図２０は、各工程を上方から見た平面図である。
【０１８９】
発光素子収納用部材Ａ７は、３枚のグリーンシートにそれぞれ所定の加工を施し、次に各グリーンシートを所定の順序で積層してプレス加工等を行い、最後に積層成形体を焼成して形成される。
【０１９０】
そして、第７実施形態にかかる発光素子収納用部材Ａ７の製造工程において、グリーンシート１４０、１５０、１６０の製造工程は、図１４〜図１６に示した第６実施形態における製造工程と同様であることから、説明を省略する。
【０１９１】
続いて、図１４〜図１６に示したように加工したグリーンシート１５０および１６０を、グリーンシート１５０が上側になるように積層して加熱加圧を行い、部分積層体１７０を形成する（図２０の（ａ）参照）。次に、所定の形状のプレス金型を用いて、部分積層体１７０の上方から下方に向けてプレス加工を行い、凹部１７１と、凹部１７１より底面が低い凹部１７２と、凹部１７１の底面の縁部から凹部１７２に向かって傾斜する傾斜部１７４とを形成する（図２０の（ｂ）参照）。
【０１９２】
ここで、凹部１７１は発光素子収納用部材Ａ７の搭載面２０７（図１８Ａ参照）に対応する部位であり、凹部１７２は発光素子収納用部材Ａ７の底面２０５（図１８Ａ参照）に対応する部位である。また、傾斜部１７４は発光素子収納用部材Ａ７の面取り部２２０（図１８Ａ参照）に対応する部位であり、プレス金型の形状を変更することにより、面取り部２２０の形状を適宜変更することができる。
【０１９３】
次に、プレス加工された部分積層体１７０の上面に、上述のように加工したグリーンシート１４０を積層して加圧加熱を行い、積層体１８０を形成する（図２０の（ｃ）参照）。次に、凹部１７２が設けられた側の端面から少し内側に入った位置の切断面Ｆに沿って、積層体１８０を上下方向に切断する（図２０の（ｄ）参照）。かかる切断により、発光素子収納用部材Ａ７の開口部２０４（図１８Ａ参照）に対応する開口部が形成される。最後に、図２０の（ｄ）のように形成された積層成形体１９０を高温（約１８００℃）で焼成して、発光素子収納用部材Ａ７が完成する。
【０１９４】
なお、上述の導体パターン１４１、１５３ａ、１５３ｂ、１６３ａ、１６３ｂ、１６４ａ、１６４ｂや、ビア導体１５２ａ、１５２ｂ、１６２ａ、１６２ｂの接続状態や、グリーンシート１４０、１５０、１６０の構成部材などについては、第６実施形態と同様である。
【実施例】
【０１９５】
＜第４実施形態の実施例＞
以下、図５Ａおよび図５Ｂに示した第４実施形態の発光素子収納用部材Ａ４用の基体を基本構造とした発光素子収納用基板を具体的に作製し、次いで、この第４実施形態の発光素子収納用基板を適用して、図６Ａおよび図６Ｂに示した発光装置を作製した。【０１９６】
まず、グリーンシートを形成するための混合粉末として、窒化アルミニウム粉末９４質量％に対して、Ｙ２Ｏ３粉末を５質量％、ＣａＯ粉末を１質量％の割合で混合した混合粉末を調製した。【０１９７】
次に、この混合粉末（固形分）１００質量部に対して、有機バインダーとしてアクリル系バインダーを２０質量部、トルエンを５０質量部添加してスラリーを調製し、次いで、ドクターブレード法を用いて、平均厚みが２６０μｍのグリーンシートを作製した。【０１９８】
また、導体の形成には、タングステン（Ｗ）粉末１００重量部に２０重量部の窒化アルミニウム粉末、アクリル系バインダーを８重量部、テルピネオールで適宜添加した導体ペーストを用いた。【０１９９】
作製したグリーンシートには、ＮＣパンチを用いて、後に、ビアホール導体あるいは空間部となる貫通孔を、それぞれ所定の箇所に形成した。【０２００】
次に、貫通孔を形成したグリーンシートに、スクリーン印刷により導体ペースト充填し、次いで、内部配線パターンおよび表層配線パターンとなる導体パターンを形成して、図２１Ａ〜図２１Ｅに示すパターンシートとなるようにそれぞれ加工した。なお、図２１Ａ〜図２１Ｅは、積層成形体の下層側から上層側に順に積層されるパターンシートを表している。また、図２１Ａ〜図２１Ｆにおいて、符号４０はグリーンシートであり、符号４１は導体（ビアホール導体）であり、符号４２は導体（内部配線パターン）であり、符号４３は導体（表層配線パターン）であり、符号４４は導体（シールリング接続用パターン）であり、符号４５は導体（電極端子）であり、符号４６は貫通孔となる部分である。【０２０１】
この中で、図２１Ｅのパターンシートに形成した打ち抜き箇所が、基体に空間部を形成するための貫通孔である。図２１Ｆは、図２１Ａ〜図２１Ｅのパターンシートを積層して形成した積層体を図２１Ｅに示すパターンシート側から見た平面図である。【０２０２】
次に、これらのパターンシートを下層側から順に積層し、加圧加熱を行って積層成形体を作製した。なお、図２１Ａ〜図２１Ｅには、積層成形体を１個作製するパターンシートしか示していないが、各パターンシートが縦横に複数並んだ多連型のパターンシートを作製しておき、積層した後に、個片に切断する方法を採用しても、同様の構造の積層成形体を作製することができる。【０２０３】
次に、作製した積層成形体を還元雰囲気中、最高温度が１８００℃となる条件にて２時間の焼成を行った。作製した発光素子収納用部材Ａ４のサイズは、焼成後の形状が幅２．５ｍｍ×長さ４．２ｍｍ×厚さ１．０８ｍｍであった。【０２０４】
そして、焼成後の発光素子収納用基板を図２１Ｆに示した切断線ｃにてダイシング加工することにより、基体の端面に１．４ｍｍ×０．４３ｍｍの開口部を形成した。また、図２１Ｅのパターンシートに形成した打ち抜き箇所と開口部とがつながり、基体に、開口部とともに空間部（平面視したときの面積：１．８ｍｍ×１．８ｍｍ）を形成することができた。【０２０５】
次に、焼成後の発光素子収納用基板において、上面に形成したシールリング接続用となる露出した導体上にＮｉめっき膜を約５μｍの厚みで形成した。次いで、このＮｉめっき膜にＡｇ−Ｃｕロウを介してコバール製のシールリング（厚さ０．１ｍｍ）を接合した。【０２０６】
次に、基体の端面の開口部（開口面積：１．４ｍｍ×０．４３ｍｍ）の周囲に低融点ガラスペーストによってガラス板を接着させて開口部を塞いだ。ガラス板には反射防止コート層を有するものを用いた。【０２０７】
次に、得られた発光素子収納用基板の搭載部にＡｕ−Ｓｎはんだを用いて発光素子を接着し、次いで、シールリングにシームウェルド法を用いて、コバール製の蓋体を接合して発光装置を作製した。なお、発光素子には、φ９ｍｍ（長さ１０ｍｍ）のキャンパッケージタイプに用いられているものと同じサイズである１．５ｋＷ級のレーザーダイオードを適用した。また、蓋体に、基体と同じ材質の窒化アルミニウム製の焼結体を適用した試料も同様に作製した。【０２０８】
こうして作製した発光装置は、発光素子収納用基板のサイズ（この場合、外形サイズ）が２．５ｍｍ×４．２ｍｍ×１．３３ｍｍ（体積：１３．９７ｍｍ３）であった。その結果、同じサイズのレーザーダイオードを用いた場合でも、キャンパッケージタイプの体積（６３５ｍｍ３）に比較して、平面視したときの見かけの面積を８３．５％、見かけの体積を９７．８％ほど小さくすることができた。【０２０９】
こうして作製した発光装置は、キャンパッケージタイプの場合と同じようなヒートシンク部材と組み合わせることによって、長期間に亘り、発光強度の変動幅が３％以内となる発光装置を得ることができた。【０２１０】
＜第６実施形態の実施例＞
つづいて、図１２および図１３Ａ〜図１３Ｈに示した基体１０１を基本構造とした、第６実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ６を具体的に作製し、次いで、かかる発光素子収納用部材Ａ６を適用した発光装置を作製した。【０２１１】
まず、グリーンシートを形成するための混合粉末として、窒化アルミニウム粉末９４質量％に対して、イットリア粉末を５質量％、カルシア粉末を１質量％の割合で混合した混合粉末を調製した。【０２１２】
次に、この混合粉末（固形分）１００質量部に対して、有機バインダーとしてアクリル系バインダーを２０質量部、トルエンを５０質量部添加してスラリーを調製し、次に、ドクターブレード法を用いて、平均厚みが５００μｍのグリーンシートを作製した。【０２１３】
また、導体パターンやビア導体などの導体の形成には、タングステン粉末１００質量部に対して、窒化アルミニウム粉末を２０質量部、アクリル系バインダーを８質量部、テルピネオールを適宜添加した導体ペーストを用いた。【０２１４】
そして、上述の成分を有するグリーンシートおよび導体を用いて、図１４〜図１７に示した製造方法で積層成形体１９０（図１７の（ｄ）参照）を作製した。【０２１５】
次に、作製した積層成形体１９０を還元雰囲気中、最高温度が１８００℃となる条件にて２時間の焼成を行って基体１０１を作製した。なお、作製された基体１０１のサイズは、焼成後の形状で幅２．５ｍｍ×長さ４．２ｍｍ×高さ１．０８ｍｍであった。【０２１６】
次に、基体１０１の壁部上面１１１（図１２参照）に形成された導体パターン１４１（図１７の（ｄ）参照）に、Ｎｉめっき膜を約５μｍの厚みで形成し、かかるＮｉめっき膜にＡｇ−Ｃｕロウを介してコバール製のシールリング（厚さ０．１ｍｍ）を接合した。【０２１７】
次に、基体１０１の開口部１０４（図１２参照）（幅１．４ｍｍ×高さ０．４３ｍｍ）の周囲に低融点ガラスペーストによってガラス板（幅１．７ｍｍ×高さ０．８ｍｍ）を接着させて、開口部１０４を塞いだ。ここで、ガラス板には反射防止コート層を有するものを用いた。【０２１８】
次に、図１３Ａ〜図１３Ｈに示したそれぞれの位置決め方法を用いて、基体１０１の搭載部１２０に発光素子１３０を実装し、発光素子収納用部材Ａ６を得た。ここで、発光素子１３０としては発振波長４６２ｎｍの半導体レーザ素子（幅０．３ｍｍ×長さ１．２ｍｍ×高さ０．１５ｍｍ）を用い、搭載部１２０への発光素子１３０の接合にはＡｕ−Ｓｎはんだを用いた。【０２１９】
次に、図２２に示した評価装置を用いて、発光素子収納用部材Ａ６内部での発光素子１３０（図１２参照）の位置決め精度を評価した。具体的には、発光素子収納用部材Ａ６をプリント配線基板３００に実装し、光源から５０ｍｍ離れた平面３０１に放射された放射光３０２に基づいて位置決め精度を評価した。【０２２０】
ここで、試料数は各構造に対してｎ＝２０とし、図２２に示したＸ、Ｙ、Ｚ各方向における放射光３０２の位置の標準偏差を求めた。さらに、発光素子収納用部材Ａ６と所定の中心点３０３とを結んだ直線３０３ａに対する、放射光３０２の光軸３０２ａの相対的な角度θの標準偏差を求めた。【０２２１】
また、評価に用いたプリント配線基板３００は幅１０ｍｍ×長さ１０ｍｍ×高さ３ｍｍの大きさで、発光素子収納用部材Ａ６を実装する実装面の平坦度は５μｍ以下であり、また角コーナの直角度は９０±０．３°以下であった。各構造における位置決め精度の評価結果を表１に示す。【０２２２】
【表１】
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【０２２３】
位置決めマーク１２１を設けなかった試料１と、図１３Ａ〜図１３Ｈに示したように位置決めマーク１２１を設けた試料２〜１２との比較より、第６実施形態にかかる発光素子収納用部材Ａ６は、発光素子１３０の位置決め精度に優れていることがわかる。【０２２４】
また、位置決めマーク１２１を１個設けた試料２と、位置決めマーク１２１を２個以上設けた試料３〜１２との比較より、位置決めマーク１２１を２個以上設けることによって発光素子１３０の位置決め精度がさらに向上することがわかる。【０２２５】
さらに、平面的な形状の位置決めマーク１２１を設けた試料１１と、立体的な形状の位置決めマーク１２１を設けた試料１０との比較より、立体的な形状の位置決めマーク１２１を設けることによって発光素子１３０の位置決め精度がさらに向上することがわかる。【０２２６】
製造工程の最後に、発光素子１３０の位置決め精度を評価した発光素子収納用部材Ａ６に対して、シームウェルド法を用いて、上述のシールリングにコバール製の蓋体を接合して上面開口部１１２を塞ぎ、発光装置を作製した。【０２２７】
こうして作製された発光装置は、発光素子収納用部材Ａ６の平面視での面積が１０．５ｍｍ２であり、体積が１３．９７ｍｍ３であった。この値は、同じ仕様の発光素子１３０を搭載した従来のＴＯ−ＣＡＮパッケージ（平面視での面積６３．６ｍｍ２、体積６３５ｍｍ３）に比べて大幅に小さかった。すなわち、第６実施形態に係る発光装置は、従来のパッケージに比べて大幅に小型化することができた。【０２２８】
ここで、位置決めマーク１２１を設けなかった試料１における発光素子１３０の位置決め方法について、図２３に基づいて説明する。まずはＣＣＤカメラ等でＬＤ搭載端面１０６と、キャビティ壁面１１０のうちＬＤ搭載端面１０６と接するキャビティ壁面１１０ａ、１１０ｂとの位置を読み取った。【０２２９】
次に、ＬＤ搭載端面１０６とキャビティ壁面１１０ａとの交点を補助点１２２ｂとし、ＬＤ搭載端面１０６とキャビティ壁面１１０ｂとの交点を補助点１２２ｃとして、かかる補助点１２２ｂ、１２２ｃの中点を原点１２２ａとした。その後は図１３Ａに示した実施例と同様に、原点１２２ａおよびＬＤ搭載端面１０６の位置から位置決め軸１２３を特定して、位置決め軸１２３およびＬＤ搭載端面１０６の位置に合わせて発光素子１３０（図１２参照）を搭載部１２０に実装した。【０２３０】
＜第７実施形態の実施例＞
つづいて、第７実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ７等を具体的に作製し、次いで、かかる発光素子収納用部材Ａ７等を適用した発光装置を作製した。【０２３１】
まず、グリーンシートを形成するための混合粉末として、窒化アルミニウム粉末９４質量％に対して、イットリア粉末を５質量％、カルシア粉末を１質量％の割合で混合した混合粉末を調製した。【０２３２】
次に、この混合粉末（固形分）１００質量部に対して、有機バインダーとしてアクリル系バインダーを２０質量部、トルエンを５０質量部添加してスラリーを調製し、次に、ドクターブレード法を用いて、平均厚みが５００μｍのグリーンシートを作製した。【０２３３】
また、導体パターンやビア導体などの導体の形成には、タングステン粉末１００質量部に対して、窒化アルミニウム粉末を２０質量部、アクリル系バインダーを８質量部、テルピネオールを適宜添加した導体ペーストを用いた。また、この導体ペーストの他に、この導体ペーストにさらにチキソ剤を０．５質量％添加した導体ペーストと、この導体ペーストにさらにチキソ剤を１．０質量％添加した導体ペーストも用いた。【０２３４】
そして、上述の成分を有するグリーンシートおよび導体ペーストを用いて、図１４〜図１６および図２０に示した製造方法で積層成形体１９０（図２０の（ｄ）参照）を作製した。【０２３５】
次に、作製した積層成形体１９０を還元雰囲気中、最高温度が１８００℃となる条件にて２時間の焼成を行って発光素子収納用部材Ａ７等を作製した。なお、作製された発光素子収納用部材Ａ７等のサイズは、焼成後の形状で幅２．５ｍｍ×長さ４．２ｍｍ×高さ１．０８ｍｍであった。【０２３６】
次に、発光素子収納用部材Ａ７等の壁部上面２１１（図１８Ａ参照）に形成された導体パターン１４１（図２０の（ｄ）参照）に、Ｎｉめっき膜を約５μｍの厚みで形成し、かかるＮｉめっき膜にＡｇ−Ｃｕロウを介してコバール製のシールリング（厚さ０．１ｍｍ）を８００℃で接合した。【０２３７】
次に、発光素子収納用部材Ａ７等の開口部２０４（図１８Ａ参照）（幅１．４ｍｍ×高さ０．４３ｍｍ）の周囲に低融点ガラスペーストによってガラス板（幅１．７ｍｍ×高さ０．８ｍｍ）を４３０℃で接着させて、開口部２０４を塞いだ。ここで、ガラス板には反射防止コート層を有するものを用いた。【０２３８】
次に、発光素子収納用部材Ａ７等の搭載面２０７に発光素子２３０を実装した。ここで、発光素子２３０としては発振波長４６２ｎｍの半導体レーザ素子（幅０．３ｍｍ×長さ１．２ｍｍ×高さ０．１５ｍｍ）を用い、搭載面２０７への発光素子２３０の接合にはＡｕ−Ｓｎハンダを用いた。【０２３９】
次に、発光素子収納用部材Ａ７等の各種特性について評価した。この際、面取り部２２０を設けていない従来の発光素子収納用部材を適用した試料や、チキソ剤を添加した導体ペーストを用いて作成した試料についても同時に評価した。【０２４０】
また、評価した特性は、発光効率、放熱性、光軸の精度、信頼性の４つとし、試料数は各構造に対してｎ＝２０とした。【０２４１】
第１の特性評価である発光効率については、発光素子収納用部材Ａ７等から出射される光の輝度を、暗室内で輝度計を用いて評価した。また、かかる評価結果の値は、面取り部２２０を設けていない従来の発光素子収納用部材を適用した試料で測定された輝度を１．０とした場合の相対的な値とした。【０２４２】
第２の特性評価である放熱性については、発光素子２３０が８０℃に到達する時の発熱量を、シミュレーション解析により求めた。この際、発光素子収納用部材Ａ７等に対して、放熱部材を接合したモデルを用いた。ここで、接合した放熱部材は、発光素子収納用部材Ａ７等の裏面の全面に貼り付けられるサイズ（幅２ｍｍ×長さ３ｍｍ×厚み２ｍｍ）とした。【０２４３】
第３の特性評価である光軸の精度については、図２２に示したような評価装置を用いて評価した。評価方法の詳細について上述した第６実施形態と同様であるので、詳細は省略する。【０２４４】
第４の特性評価である信頼性については、−６５℃から１５０℃まで温度範囲の熱サイクル試験を１００サイクル実施した。また、熱サイクル試験後の試料のクラックの有無は蛍光浸透探傷検査にて評価し、２０個片中に発生したクラック発生数をカウントした。各種特性評価の結果を表２に示す。【０２４５】
【表２】
2017183638.tif 000004
【０２４６】
面取り部２２０を設けなかった試料１３と、面取り部２２０を設けた試料１４、１５との比較より、第７実施形態にかかる発光素子収納用部材Ａ７等は、発光効率が向上していることとがわかる。【０２４７】
また、面取り部２２０が平面状である試料１４と、面取り部２２０が曲面状である試料１５との比較より、面取り部２２０を曲面状にすることによって放熱性が向上していることがわかる。【０２４８】
さらに、面取り部２２０が平面状である試料１４と、面取り部２２０が曲面状である試料１５との比較より、面取り部２２０を曲面状にすることによって光軸の精度が向上していることがわかる。【０２４９】
さらに、導体ペーストにチキソ剤を添加しなかった試料１５と、導体ペーストにチキソ剤を添加した試料１６、１７との比較より、導体ペーストにチキソ剤を添加することにより、信頼性が向上していることがわかる。【０２５０】
導体ペーストにチキソ剤を添加することにより、導体ペーストのレベリング性が向上する。これにより、試料１６は、メタライズ層の厚みが中央部と縁部とで略均等になるように構成されている（表２参照）。すなわち、試料１６は、図１９Ｃのように発光素子２３０と導電層２０８との間にメニスカスを形成することができる構造になっていることから、信頼性が向上する。【０２５１】
また、試料１７は、さらに多くのチキソ剤を添加することにより、メタライズ層の厚みが縁部側（すなわち面取り部２２０側）で薄くなるように構成されている（表２参照）。すなわち、試料１７は、図１９Ｄのように搭載部２０２と導電層２０８との熱膨張係数差を緩和する構造になっていることから、信頼性が向上する。【０２５２】
製造工程の最後に、各種特性評価を行った発光素子収納用部材Ａ７等に対して、シームウェルド法を用いて、上述のシールリングにコバール製の蓋体を接合して上面開口部２１２を塞ぎ、発光装置を作製した。【０２５３】
こうして作製された発光装置は、発光素子収納用部材Ａ７等の平面視での面積が１０．５ｍｍ２であり、体積が１３．９７ｍｍ３であった。この値は、同じ仕様の発光素子２３０を搭載した従来のＴＯ−ＣＡＮパッケージ（平面視での面積６３．６ｍｍ２、体積６３５ｍｍ３）に比べて大幅に小さかった。すなわち、第７実施形態に係る発光装置は、従来のパッケージに比べて大幅に小型化することができた。【０２５４】
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示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。例えば、上述の実施形態においては、発光素子として半導体レーザを用いた場合について示したが、発光素子は半導体レーザに限られない。【０２５５】
以上のように、実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ１（Ａ１ａ〜Ａ１ｄ）は、セラミックスによって構成され、少なくとも１箇所を開口部５とする深底型の空間部７を内部に有し、かかる空間部７の内壁（内壁面７ｂ）が発光素子９の搭載部１１となる基体１を有している。これにより、高放熱性かつ小型化が可能となる。【０２５６】
また、実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ１（Ａ１ａ、Ａ１ｃ、Ａ１ｄ）において、基体１は、２つの対向する端面３ａ、３ｂと、かかる端面３ａ、３ｂに垂直な側面４とを有するものである。これにより、高放熱性かつ小型化が可能となる。【０２５７】
また、実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ１において、搭載部１１は、端面３ａ、３ｂに垂直な方向から見たときに、かかる端面３ａ、３ｂの中央部Ｃに設けられている。これにより、安定した発光を行うことが可能になる。【０２５８】
また、実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ１ｂにおいて、基体１が円錐台の形状を成している。これにより、駆動時にも光軸のぶれを小さくすることが可能になる。【０２５９】
また、実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ１ｃにおいて、基体１は、内壁（内壁面７ｂ）の少なくとも一部が傾斜面を成し、開口部５側の間口の面積がその奥に位置する底部７ａの面積よりも大きい。これにより、発光素子９の数が少なくても広い範囲をカバーできる発光装置を得ることができる。【０２６０】
また、実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ１ｄにおいて、基体１は、開口部５付近の段差５ａによって間口が奥側よりも広くなっている。これにより、発光装置の信頼性を高めることが可能になる。【０２６１】
また、実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ２（Ａ３〜Ａ１４）は、平面視したときの形状が矩形状の底部基材２２（１０２、２０１ａ）と、底部基材２２（１０２、２０１ａ）上に、発光素子９（１３０、２３０）を搭載するための搭載部２６（１２０、２０２）をＵの字状に囲み、少なくとも１箇所を開口部２７（１０４、２０４）とするように設けられた壁部材２３（１０３、２０１ｂ）と、かかる壁部材２３（１０３、２０１ｂ）の内側の領域に設けられた搭載部２６（１２０、２０２）とを備えた基体２１を有しており、基体２１がセラミックスにより一体的に形成されている。これにより、高放熱性かつ小型化が可能となる。【０２６２】
また、実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ３において、搭載部２６は、開口部２７側から見たときに、壁部材２３の高さ方向の中央に位置するように配置されている。これにより、安定した発光を行うことが可能になる。【０２６３】
また、実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ４（Ａ５）において、壁部材２３間の開口部２７に架橋部材２９が設けられている。これにより、基体２１全体からの放熱性を向上させることができる。【０２６４】
また、実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ５において、架橋部材２９が、湾曲している。これにより、架橋部材２９の放熱性を高めることができる。【０２６５】
また、実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ３（Ａ４、Ａ５）において、壁部材２３は、底部基材２２側から上面側に向けて厚みが薄くなっている。これにより、ロウ付け工程等において壁部材２３に荷重がかかる場合でも壁部材２３が破損したりするのを抑えることができる。【０２６６】
また、実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ１（Ａ２〜Ａ５）において、搭載部１１（２６）が、レーザダイオード用の第１搭載部２５ａと、第１搭載部２５ａに隣接したフォトダイオード用の第２搭載部２５ｂとを含んで構成されている。これにより、汎用性の高い発光装置を得ることができる。【０２６７】
また、実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ６において、搭載部１２０の周囲に発光素子１３０の搭載位置を決める位置決めマーク１２１が設けられる。これにより、半導体レーザなどの細長い形状を有する発光素子１３０を基体１０１に搭載する場合においても、発光面１３０ａから放射される光の光軸を容易に揃えることができる。【０２６８】
また、実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ６において、位置決めマーク１２１は、基体１０１と一体に形成される凹形状または凸形状である。これにより、発光素子１３０の位置をより高精度に決定することができると共に、基体１０１の製造コストの上昇を抑制することができる。【０２６９】
また、実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ６において、位置決めマーク１２１は、円柱、円錐、角柱および角錐のうち少なくとも１つの形状を有する。これにより、位置決めマーク１２１の位置を認識しやすくすることができる。【０２７０】
また、実施形態に係る発光素子収納用部材Ａ７（Ａ８〜Ａ１４）において、搭載部２０２は、開口部２０４に面した縁部に面取り部２２０を有する。これにより、外部に出射される光の発光効率を向上させることができる。【０２７１】
また、実施形態に係るアレイ部材Ｃ１は、発光素子収納用部材Ａ１（Ａ２〜Ａ５）が複数個連結されている。これにより、アレイ型の発光装置を得ることができる。【０２７２】
また、実施形態に係るアレイ部材Ｃ１は、発光素子収納用部材Ａ１（Ａ２〜Ａ５）同士が一体焼結したものである。これにより、高放熱性かつ高強度のアレイ型の発光装置を得ることができる。【０２７３】
また、実施形態に係る発光装置は、発光素子収納用部材Ａ１（Ａ１ａ〜Ａ１ｄ、Ａ２〜Ａ１４）の搭載部１１（２６、１２０、２０２）上に発光素子９（１３０、２３０）を備えている。これにより、高放熱性かつ小型化が可能な発光装置を得ることができる。【０２７４】
また、実施形態に係る発光装置は、アレイ部材Ｃ１と、アレイ部材Ｃ１の搭載部１１（２６）に搭載される発光素子９と、を備える。これにより、高放熱性かつ高強度のアレイ型の発光装置を得ることができる。【０２７５】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本開示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。
【符号の説明】
【０２７６】
Ａ１、Ａ１ａ〜Ａ１ｄ、Ａ２〜Ａ１４  発光素子収納用部材
１、２１、１０１、２０１  基体
３ａ、３ｂ  端面
４          側面
５、２７、１０４、２０４  開口部
７、２４    空間部
７ｂ        内壁面
９、１３０、２３０  発光素子
９ａ、１３０ａ、２３０ａ  発光面
１１、２６、１２０、２０２  搭載部
２２、１０２、２０１ａ  底部基材
２３、１０３、２０１ｂ  壁部材
２８        蓋体
２９        架橋部材
５０        半導体レーザ装置
５１        半導体レーザ
５３        ステムベース
５５        ステムブロック
５７        絶縁部材
６１        ガラス板
６３        リードピン
Ｃ１        アレイ部材
１２１、１２１ａ〜１２１ｄ  位置決めマーク
２２０  面取り部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
2017183638.tif 000023
【図８Ｅ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１３Ｆ】
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【図１３Ｇ】
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【図１３Ｈ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
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【図１９Ｅ】
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【図１９Ｆ】
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【図１９Ｇ】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２１Ｄ】
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【図２１Ｅ】
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【図２１Ｆ】
2017183638.tif 000062
【図２２】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年11月8日(2017.11.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視したときの形状が矩形状の底部基材と、該底部基材上に、発光素子を搭載するための搭載部をＵの字状に囲み、少なくとも１箇所を開口部とするように設けられた壁部材と、該壁部材の内側の領域に設けられた前記搭載部とを備えた基体を有しており、該基体がセラミックスにより一体的に形成されており、
前記壁部材間の前記開口部に架橋部材が設けられている、発光素子収納用部材。
【請求項２】
前記搭載部は、前記開口部側から見たときに、前記壁部材の高さ方向の中央に位置するように配置されている、請求項１に記載の発光素子収納用部材。
【請求項３】
前記架橋部材が、湾曲している、請求項１または２に記載の発光素子収納用部材。
【請求項４】
前記壁部材は、前記底部基材側から上面側に向けて厚みが薄くなっている、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発光素子収納用部材。
【請求項５】
前記搭載部が、レーザダイオード用の第１搭載部と、該第１搭載部に隣接したフォトダイオード用の第２搭載部とを含んで構成されている、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発光素子収納用部材。
【請求項６】
前記搭載部の周囲に前記発光素子の搭載位置を決める位置決めマークが設けられている請求項１〜５のいずれか一つに記載の発光素子収納用部材。
【請求項７】
前記位置決めマークは、
前記基体と一体に形成される凹形状または凸形状である請求項６に記載の発光素子収納用部材。
【請求項８】
前記位置決めマークは、
円柱、円錐、角柱および角錐のうち少なくとも１つの形状を有する、請求項６または７に記載の発光素子収納用部材。
【請求項９】
前記搭載部は、
前記開口部に面した縁部に面取り部を有する、請求項１〜８のいずれか一つに記載の発光素子収納用部材。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一つに記載の発光素子収納用部材が複数個連結されている、アレイ部材。
【請求項１１】
発光素子収納用部材同士が一体焼結したものである、請求項１０に記載のアレイ部材。
【請求項１２】
請求項１〜９のいずれか一つに記載の発光素子収納用部材の搭載部上に発光素子を備えていることを特徴とする発光装置。
【請求項１３】
請求項１０または１１に記載のアレイ部材と、前記アレイ部材の前記搭載部に搭載される発光素子と、を備えることを特徴とする発光装置。
【国際調査報告】
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