(57)【要約】【課題】  耐熱性、耐光性に優れた発光装置を提供することを目的とする。【解決手段】  セラミックスの基板２０に所定の導電パターンを配置した基板電極２１を設け、同一面側にｎ側電極１１とｐ側電極１２とを有する発光素子１０をこの基板電極２１上にフェイスダウンでフリップチップ実装して電気的に接続しており、ガラス３０をガラス転移温度以上融点以下の軟化状態を示す温度まで加熱した後、軟化状態のガラスを押圧により基板２０に固定して、発光素子１０をガラスで被覆する発光装置である。【選択図】  図１
2006156668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、
該発光素子が載置される基板と、
該基板に設けられる基板電極と、
を有する発光装置であって、
該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続されており、
該発光素子はガラスにより被覆されており、
該発光素子と該基板との間には気体が介在していることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、
該発光素子が載置される基板と、
該基板に設けられる基板電極と、
を有する発光装置であって、
該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とがバンプを介して電気的に接続されており、
該発光素子はガラスにより被覆されており、
該発光素子と該基板との間には絶縁部材が設けられていることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、
該発光素子が載置される基板と、
該基板に設けられる基板電極と、
を有する発光装置であって、
該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続されており、
該発光素子はガラスにより被覆されており、
該ガラスは押圧により該基板に固定されていることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、
該発光素子が載置される基板と、
該基板に設けられる基板電極と、
を有する発光装置であって、
該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続されており、
該発光素子はガラスにより被覆されており、
該ガラスの材質は２００℃以上７００℃以下のガラス転移温度（Ｔｇ）を有していることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、
該発光素子が載置される基板と、
該基板に設けられる基板電極と、
を有する発光装置であって、
該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続されており、
該発光素子はガラスにより被覆されており、
該ガラスの材質は２００℃以上７００℃以下のガラス転移温度（Ｔｇ）を有しており、かつ、２２０℃以上の融点を有していることを特徴とする発光装置。
【請求項６】
同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、
該発光素子が載置される基板と、
該基板に設けられる基板電極と、
を有する発光装置であって、
該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続されており、
該発光素子はガラスにより被覆されており、
該ガラスの側面は研磨若しくは切断されていることを特徴とする発光装置。
【請求項７】
同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、
該発光素子が載置される基板と、
該基板に設けられる基板電極と、
を有する発光装置であって、
該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続されており、
該発光素子はガラスにより被覆されており、
該ガラスの上面は研磨されていることを特徴とする発光装置。
【請求項８】
前記基板は、セラミックスであることを特徴とする請求項１乃至７の少なくともいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項９】
前記基板は、底面と側面とを持つ凹部が形成されており、該底面には基板電極が設けられていることを特徴とする請求項１乃至７の少なくともいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記ガラスは、レンズ形状を有することを特徴とする請求項１乃至７の少なくともいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記ガラスは、鉛の含有量が１００ｐｐｍ以下、若しくは実質的に含有されていないことを特徴とする請求項１乃至７の少なくともいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記ガラスは、蛍光物質、顔料、フィラー、光拡散部材、セラミックス粉の少なくともいずれか１つが含有されていることを特徴とする請求項１乃至７の少なくともいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記発光素子は、被覆部材で被覆され、該被覆部材をガラスにより被覆されていることを特徴とする請求項１乃至７の少なくともいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記被覆部材は、蛍光物質、顔料、フィラー、光拡散部材、セラミックス粉の少なくともいずれか１つが含有されていることを特徴とする請求項１２に記載の発光装置。
【請求項１５】
前記発光装置は、前記基板に保護素子が載置されていることを特徴とする請求項１乃至７の少なくともいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１６】
前記発光装置は、前記発光素子が載置されている側と反対の側に保護素子が載置されていることを特徴とする請求項１乃至７の少なくともいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１７】
前記ガラスは、さらに被膜が固着されていることを特徴とする請求項１乃至７の少なくともいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１８】
同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、該発光素子が被覆されるガラスと、を有する発光装置の製造方法であって、
該発光素子が該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続される、該発光素子がフリップチップ実装される第一の工程と、
該ガラスがガラス転移温度以上で、かつ、該ガラスの融点よりも低い温度に、該ガラスが加熱される第二の工程と、
該発光素子が載置された該基板に、該ガラスが押圧される第三の工程と、
該ガラスが冷却される第四の工程と、
を有する発光装置の製造方法。
【請求項１９】
前記発光装置の製造方法は、さらに該ガラスの側面が切断若しくは研磨される、又は、該ガラスの上面が研磨される第五の工程を有することを特徴とする請求項１８に記載の発光装置の製造方法。
【請求項２０】
前記第二の工程は、２００℃以上８００℃以下の温度に前記ガラスが加熱されていることを特徴とする請求項１８に記載の発光装置の製造方法。
【請求項２１】
前記第三の工程は、所定の形状を成す型枠が前記ガラスに接触されて押圧されることを特徴とする請求項１８に記載の発光装置の製造方法。
【請求項２２】
正負一対の電極を有する発光素子と、
該発光素子が載置される基板と、
該基板に設けられる基板電極と、
該電極と該基板電極とが電気的に接続されるワイヤと、
を有する発光装置であって、
該発光素子はガラスにより被覆されており、
該ガラスの材質は２００℃以上７００℃以下のガラス転移温度（Ｔｇ）を有しており、かつ、２２０℃以上の融点を有していることを特徴とする発光装置。
【請求項２３】
正負一対の電極を有する発光素子と、
該発光素子が載置される基板と、
該基板に設けられる基板電極と、
該正負一対の電極の少なくとも１つと該基板電極とが電気的に接続されるワイヤと、
を有する発光装置であって、
該発光素子はガラスにより被覆されており、
該ガラスは押圧により該基板に固定されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２４】
正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、該基板電極と該発光素子の電極とが電気的に接続されるワイヤと、該発光素子が被覆されるガラスと、を有する発光装置の製造方法であって、
該発光素子が該基板上に載置され、該発光素子が持つ電極と該基板電極とがワイヤを介して電気的に接続される、該発光素子が実装される第一の工程と、
該ガラスがガラス転移温度以上で、かつ、該ガラスの融点よりも低い温度に、該ガラスが加熱される第二の工程と、
該発光素子が載置された該基板に、該ガラスが押圧される第三の工程と、
該ガラスが冷却される第四の工程と、
を有する発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、携帯電話のバックライト用照明や、各種デ−タを表示可能なディスプレイ、ラインセンサ−など各種センサーの光源、インジケータなどに利用される発光装置、表示用として各種計測機器や屋外の案内板等に利用される発光装置に関する。特に耐熱性、耐光性に優れ、信頼性の高い発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の発光装置は、所定の基板に発光素子が載置され、その発光素子を被覆するように封止体が形成されている。発光素子は、リードフレームまたはプリント配線基板などの所望の部材にボンディングされ、透光性樹脂である封止体でモールドされている。封止体には、通常、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の有機材料が用いられている。この発光装置は、発光素子に電気を投入することにより、発光素子から光が放出される。この放出される光は、エポキシ樹脂等の封止体を透過して空気中に放出されることになる。
【０００３】
この封止体であるエポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の有機材料で発光素子を被覆する場合、有機材料が発光素子からの熱や光により劣化することがある。また、有機材料中の成分がプリント配線基板や発光素子の電極などを変質させることもある。これにより発光装置の光学特性、電気特性、信頼性特性の低下を招く場合がある。
【０００４】
この問題を解決すべく、エポキシ樹脂等の有機材料を低融点ガラスに置き換えたチップ型発光装置が知られている。（例えば、特許文献１乃至３参照）。図２３は、従来のチップ型発光装置２０００を示す概略断面図である。このチップ型発光装置２０００は、プリント配線基板２０２０にボンディングされている発光素子２０１０が低融点ガラスである封止体２０３０で覆われている。この低融点ガラスは、鉛ガラスが使用されている。鉛ガラスの融点は４００℃前後である。この４００℃前後の温度で鉛ガラスを溶かしたり、固めたりしても発光素子２０１０の特性は変化をうけることがない。このチップ型発光装置２０００の製造方法は、所定のプリント配線基板２０２０に発光素子２０１０をボンディングする。発光素子２０１０の電極と配線基盤２０２１とをワイヤ２０９０を用いてワイヤボンディングする。この発光素子２０１０がボンディングされたプリント配線基板２０２０は、所定の金型を被せている。この金型には、封止体用注入用の穴が開いている。この穴から液状の低融点ガラスを金型内に流し込み、低融点ガラスを固化させることで材料基板に接合する。接合が終了してから金型を取り外し、所定の大きさに切断するとチップ型発光装置２０００が得られる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１７７１２９号公報（［特許請求の範囲］［００１５］）
【特許文献２】特開２００２−２０３９８９号公報
【特許文献３】特開２００４−２００５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の発光装置２０００は、低融点ガラスを液状に溶かすため、低融点ガラスを固化する際に、ワイヤ２０９０が切断されたり、発光素子２０１０がプリント配線基板２０２０から外れたりすることがある。これは、低融点ガラスが固化される際に、プリント配線基板２０２０と封止体２０３０である低融点ガラスとの膨張率が異なるためである。また、低融点ガラスは光の取り出し効率が悪い。これは、低融点ガラスが着色されているため、発光素子２０１０から出射された光が低融点ガラスの着色部分で一部吸収されるからである。さらに、低融点ガラスであるため、熱や湿度に弱く、化学的安定性も悪い。
【０００７】
以上のことから、本発明は、耐熱性、耐光性に優れた発光装置を提供することを目的とする。また、この発光装置の簡易かつ量産性の良い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】
【０００８】
上記の問題点を解決すべく、本発明者は鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに到った。
【０００９】
本発明は、同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、を有する発光装置であって、該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続されており、該発光素子はガラスにより被覆されており、該発光素子と該基板との間には気体が介在している発光装置に関する。フェイスダウンとは、チップの能動素子面を下に向けて接続する実装形態をいう。
【００１０】
本発明は、同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、を有する発光装置であって、該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とがバンプを介して電気的に接続されており、該発光素子はガラスにより被覆されており、該発光素子と該基板との間には絶縁部材が設けられている発光装置に関する。
【００１１】
本発明は、同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、を有する発光装置であって、該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続されており、該発光素子はガラスにより被覆されており、該ガラスは押圧により該基板に固定されている発光装置に関する。
【００１２】
本発明は、同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、を有する発光装置であって、該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続されており、該発光素子はガラスにより被覆されており、該ガラスの材質は２００℃以上７００℃以下のガラス転移温度（Ｔｇ）を有している発光装置に関する。鉛フリーのガラスでは２００℃以上７００℃以下のガラス転移温度を持ち、鉛入りのガラスでは３００℃以上７００℃以下のガラス転移温度を持つ。
【００１３】
本発明は、同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、を有する発光装置であって、該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続されており、該ガラスの材質は２００℃以上７００℃以下のガラス転移温度（Ｔｇ）を有しており、かつ、２２０℃以上の融点を有している発光装置に関する。鉛フリーのガラスでは２００℃以上７００℃以下のガラス転移温度を持ち、２２０℃以上の融点を持つ。鉛入りのガラスでは３００℃以上７００℃以下のガラス転移温度を持ち、４１０℃以上の融点を持つ。より好ましくは、鉛フリーのガラスでは３００℃以上７００℃以下のガラス転移温度を持ち、３２０℃以上８００℃以下の融点を持つ。鉛入りのガラスでは３５０℃以上７００℃以下のガラス転移温度を持ち、４５０℃以上８００℃以下の融点を持つ。
【００１４】
本発明は、同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、を有する発光装置であって、該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続されており、該発光素子はガラスにより被覆されており、該ガラスの側面は研磨若しくは切断されている発光装置に関する。
【００１５】
本発明は、同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、を有する発光装置であって、該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続されており、該発光素子はガラスにより被覆されており、該ガラスの上面は研磨されている発光装置に関する。
【００１６】
前記基板は、セラミックスであることが好ましい。
【００１７】
前記基板は、底面と側面とを持つ凹部が形成されており、該底面には基板電極が設けられていることが好ましい。
【００１８】
前記ガラスは、レンズ形状を有するものも使用できる。
【００１９】
前記ガラスは、鉛の含有量が１００ｐｐｍ以下、若しくは実質的に含有されていないことが好ましい。
【００２０】
前記ガラスは、蛍光物質、顔料、フィラー、光拡散部材、セラミックス粉の少なくともいずれか１つが含有されていてもよい。
【００２１】
前記発光素子は、被覆部材で被覆され、該被覆部材をガラスにより被覆されていてもよい。
【００２２】
前記被覆部材は、蛍光物質、顔料、フィラー、光拡散部材、セラミックス粉の少なくともいずれか１つが含有されていてもよい。
【００２３】
前記発光装置は、前記基板に保護素子を載置することもできる。
【００２４】
前記発光装置は、前記発光素子が載置されている側と反対の側に保護素子を載置することが好ましい。
【００２５】
前記ガラスは、さらに被膜が固着されていることが好ましい。
【００２６】
本発明は、同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、該発光素子が被覆されるガラスと、を有する発光装置の製造方法であって、該発光素子が該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続される、該発光素子をフリップチップ実装する第一の工程と、該ガラスがガラス転移温度以上で、かつ、該ガラスの融点よりも低い温度に該ガラスを加熱する第二の工程と、該発光素子が載置された該基板に、該ガラスを押圧する第三の工程と、該ガラスを冷却する第四の工程と、を有する発光装置の製造方法に関する。
【００２７】
前記発光装置の製造方法は、さらに該ガラスの側面を切断若しくは研磨する、又は、該ガラスの上面を研磨する第五の工程を有することもできる。
【００２８】
前記第二の工程は、２００℃以上８００℃以下の温度に前記ガラスを加熱することが好ましい。
【００２９】
前記第三の工程は、所定の形状を成す型枠が前記ガラスに接触させて押圧することもできる。
【００３０】
本発明は、正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、該電極と該基板電極とを電気的に接続するワイヤと、を有する発光装置であって、該発光素子はガラスにより被覆されており、該ガラスの材質は２００℃以上７００℃以下のガラス転移温度（Ｔｇ）を有しており、かつ、２２０℃以上の融点を有している発光装置に関する。
【００３１】
本発明は、正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、該正負一対の電極の少なくとも１つと該基板電極とを電気的に接続するワイヤと、を有する発光装置であって、該発光素子はガラスにより被覆されており、該ガラスは押圧により該基板に固定されている発光装置に関する。
【００３２】
本発明は、正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、該基板電極と該発光素子の電極とを電気的に接続するワイヤと、該発光素子が被覆されるガラスと、を有する発光装置の製造方法であって、該発光素子が該基板上に載置され、該発光素子が持つ電極と該基板電極とがワイヤを介して電気的に接続される、該発光素子を実装する第一の工程と、該ガラスがガラス転移温度以上で、かつ、該ガラスの融点よりも低い温度に、該ガラスを加熱する第二の工程と、該発光素子が載置された該基板に、該ガラスを押圧する第三の工程と、該ガラスを冷却する第四の工程と、を有する発光装置の製造方法に関する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３４】
本発明は、同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、を有する発光装置であって、該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続されており、該発光素子はガラスにより被覆されており、該発光素子と該基板との間には気体が介在している発光装置に関する。これにより耐熱性、耐光性等に優れた発光装置を提供することができる。また、発光素子をフェイスダウンしているため、ワイヤ断線等を生じることはない。さらに発光素子が持つ電極側と反対の側から主に光を取り出すため、該電極により光が遮断されることはない。従来の発光装置における封止部材であるエポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の有機材料は、熱や光を受け長期間使用されることにより劣化が生じる。これに対し、本発明は、ガラスを用いるため熱や光により劣化することが極めて少ない。また、従来の発光装置における封止部材である低融点ガラスは、液状に加熱したものを流し込むため、発光素子と基板との間に気体が入ることはない。これに対し、本発明は、融点以下の軟化状態のガラスを用いるため発光素子と基板との間にガラスが回り込むことは少なく、気体が介在する。発光素子と基板との間に液体若しくは固体が介在していないので、ガラスを押圧して発光素子を基板に固定する際に、発光素子に該液体若しくは固体の圧力がかかることはない。発光素子は半導体発光素子であり破壊されやすいものであるため、場合により該液体若しくは固体により破壊されるおそれがあるからである。
【００３５】
本発明は、同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、を有する発光装置であって、該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とがバンプを介して電気的に接続されており、該発光素子はガラスにより被覆されており、該発光素子と該基板との間には絶縁部材が設けられている発光装置に関する。絶縁部材とするのは、発光素子はバンプ等を介して基板電極と電気的に接続されていることから短絡を起こさないようにするためである。これにより耐熱性、耐光性等に優れた発光装置を提供することができる。また、発光素子と基板との間に絶縁部材を設けることにより、放熱性を高めることができる。これは発光素子から発生した熱が絶縁部材に伝達され、さらに基板に伝達されるためである。
【００３６】
本発明は、同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、を有する発光装置であって、該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続されており、該発光素子はガラスにより被覆されており、該ガラスは押圧により該基板に固定されている発光装置に関する。これにより耐熱性、耐光性等に優れた発光装置を提供することができる。従来の発光装置における封止部材である低融点ガラスは、液状に加熱したものを流し込むため、固化する際に低融点ガラスと基板との膨張率の違いによりワイヤ断線や発光素子の剥離等が生じていた。これに対し、本発明は融点以下の温度で軟化状態のガラスを押圧するため、膨張率の違いが問題とならず発光素子の剥離等の問題を生じることはない。また、発光素子をフェイスダウンしているため、ワイヤを用いていない。そのため、ガラスを押圧してもワイヤ断線等の問題は生じない。
【００３７】
本発明は、同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、を有する発光装置であって、該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続されており、該発光素子はガラスにより被覆されており、該ガラスの材質は２００℃以上７００℃以下のガラス転移温度（Ｔｇ）を有している発光装置に関する。これにより耐熱性、耐光性等に優れた発光装置を提供することができる。従来の発光装置における封止部材である低融点ガラスはガラス転移温度が１００℃〜１５０℃前後であるため、１００℃〜１５０℃以上の熱を加えると軟化する。発光素子に電圧を投下すると１２０℃前後に発熱する。よって、発光素子に電圧を投下すると場合により低融点ガラスは軟化若しくは軟化されやすい状態になるため、耐熱性に乏しい。これに対し、本発明は２００℃以上のガラス転移温度を有するため、発光素子が発熱する温度領域では軟化せず、ガラス状態を維持することとなる。よって耐熱性に優れた封止部材を持つ発光装置を提供することができる。
【００３８】
本発明は、同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、を有する発光装置であって、該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続されており、該発光素子はガラスにより被覆されており、該ガラスの材質は２００℃以上７００℃以下のガラス転移温度（Ｔｇ）を有しており、かつ、２２０℃以上の融点を有している発光装置に関する。これにより耐熱性、耐光性等に優れた発光装置を提供することができる。本発明に用いるガラスは、発光素子、発光素子が持つ電極、基板電極、基板、発光素子と基板とを電気的に接続するバンプ等が耐えうる温度で液状とならず軟化状態を示すものである。これにより発光素子の剥離等の問題を生じることはない。また、発光素子、バンプ等の破壊等も生じることはない。鉛フリーのガラスでは２００℃以上７００℃以下のガラス転移温度を持ち、２２０℃以上の融点を持つ。鉛入りのガラスでは３００℃以上７００℃以下のガラス転移温度を持ち、４１０℃以上の融点を持つ。従来の発光装置における封止部材である鉛入りの低融点ガラスは融点が４００℃以下であるため、４００℃以上の熱を加えると鉛入りの低融点ガラスの方は液状となる。この液状となることにより、上述のごときワイヤ断線等の問題が生じる。これに対し、本発明で用いるガラスは、４００℃を超える熱を加えても液状とならず、場合により軟化状態となるだけである。そのため、発光素子の剥離等の問題を生じることはない。
【００３９】
本発明は、同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、を有する発光装置であって、該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続されており、該発光素子はガラスにより被覆されており、該ガラスの側面は研磨若しくは切断されている発光装置に関する。これにより耐熱性、耐光性等に優れた発光装置を提供することができる。従来の発光装置における封止部材であるエポキシ樹脂等の有機材料、低融点ガラスは共に成型時において液状である。このため有機材料や低融点ガラスを発光素子に滴下して表面張力を利用して硬化する手段が採られる。または所定の金型に有機材料や低融点ガラスを流し込み、その金型内に発光素子を投入して硬化する手段が採られる。これらいずれの手段も研磨や切断等を要しない。これに対して、本発明は、所定の板状のガラス等を軟化状態に加熱して、複数の発光素子が載置されている基板上に固着するため、個々の発光装置に分割する必要がある。また、研磨することにより光取り出し効率の向上を図ることができる。また、研磨や切断等することによりガラスと空気との屈折率差を利用して所定の方向に光を取り出すこともできる。
【００４０】
本発明は、同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、を有する発光装置であって、該発光素子は該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続されており、該発光素子はガラスにより被覆されており、該ガラスの上面は研磨されている発光装置に関する。これにより耐熱性、耐光性等に優れた発光装置を提供することができる。所定の板状のガラスを軟化状態に加熱して、複数の発光素子が載置されている基板上に固着する。板状のガラスであるため研磨し易く、製品毎のバラツキが少ない発光装置を提供することができる。また、ガラス表面にわずかな凹凸が生じている場合であっても、研磨することにより所定の配向特性を持つ発光装置を提供することができる。また、研磨することにより光取り出し効率の向上を図ることができる。また、研磨や切断等することによりガラスと空気との屈折率差を利用して所定の方向に光を取り出すこともできる。さらに発光素子をフェイスダウンしているため、発光素子が持つ基板とガラス面とを略平行に研磨することで所定の方向に光を取り出すこともできる。
【００４１】
前記基板は、セラミックスであることが好ましい。これにより耐熱性、耐光性に優れた発光装置を提供することができる。また、製造時におけるガラスを押圧する工程にも耐えることができる。
【００４２】
前記基板は、底面と側面とを持つ凹部が形成されており、該底面には基板電極が設けられていることが好ましい。凹部は開口方向に拡がる円錐台となっていることが好ましい。これにより発光素子から出射された光は凹部の側面に照射され、反射して、外部に放出される。また、発光素子から出射された光は凹部の底面設けた基板電極に照射され、反射して、正面方向に取り出される。これにより正面光度を向上させることができる。
【００４３】
前記ガラスは、レンズ形状を有するものも使用できる。これにより所定の配向特性を持つ発光装置を提供することができる。
【００４４】
前記ガラスは、鉛の含有量が１００ｐｐｍ以下、若しくは実質的に含有されていないことが好ましい。これにより環境に悪影響を及ぼす物質を除去することができる。鉛を含有するガラスは美しい光沢と輝きを持つため、本発明に係る発光装置に使用することもできる。
【００４５】
前記ガラスは、蛍光物質、顔料、フィラー、光拡散部材、セラミックス粉の少なくともいずれか１つが含有されていてもよい。これにより用途に応じた発光装置を提供することができる。例えば、青色に発光する発光素子と、黄色に発光する蛍光物質を含有するガラスとを用いることにより、白色系に発光する発光装置を提供することができる。また、光拡散部材を用いることにより色むらの少ない均一に発光する発光装置を提供することができる。
【００４６】
前記発光素子は、被覆部材で被覆され、該被覆部材をガラスにより被覆されていてもよい。発光素子を直接、ガラスにより被覆することができる他、被覆部材で発光素子を被覆して、その被覆部材をガラスで被覆することもできる。これにより発光素子を熱や埃等から保護することができる。
【００４７】
前記被覆部材は、蛍光物質、顔料、フィラー、光拡散部材、セラミックス粉の少なくともいずれか１つが含有されていてもよい。これにより用途に応じた発光装置を提供することができる。発光素子の近傍に蛍光物質等を配置することができるため蛍光物質が少量ですみ経済的である。また、該被覆部材は液状、溶融状態とすることができるため分散性を高めることができる。
【００４８】
前記発光装置は、前記基板に保護素子を載置することもできる。これにより逆方向電流による発光素子の破壊を防止することができる。
【００４９】
前記発光装置は、前記発光素子が載置されている側と反対の側に保護素子を載置することが好ましい。これによりワイヤを用いる保護素子であっても発光装置に設けることができる。
【００５０】
前記ガラスは、さらに被膜が固着されていることが好ましい。これによりガラスの変色を低減することができる。また、所定の機能を持たせることもできる。例えば、所定の波長の光を吸収し、特定の波長の光を外部に放出するフィルター作用を有する被膜などである。
【００５１】
本発明は、同一面側に正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、該発光素子が被覆されるガラスと、を有する発光装置の製造方法であって、該発光素子が該基板電極上にフェイスダウンされ、該発光素子が持つ電極と該基板電極とが電気的に接続される、該発光素子をフリップチップ実装する第一の工程と、該ガラスがガラス転移温度以上で、かつ、該ガラスの融点よりも低い温度に該ガラスを加熱する第二の工程と、該発光素子が載置された該基板に、該ガラスを押圧する第三の工程と、該ガラスを冷却する第四の工程と、を有する発光装置の製造方法に関する。発光素子と基板電極とをバンプ等を用いてフリップチップ実装することにより、第３工程におけるガラスの押圧に耐えうる。また、ワイヤを用いていないため断線を考慮する必要がない。さらに発光素子が持つ電極により発光素子から出射される光が遮断されることもない。ガラスをガラス転移温度以上に加熱することで、ガラスが軟化状態を示し、ガラスと基板との固定を容易に行うことができる。また、ガラスが融点以下の温度に保持されているため液状となっておらず、ガラスの膨張率を問題とすることなくガラスと基板との固定を容易に行うことができる。
【００５２】
前記発光装置の製造方法は、さらに該ガラスの側面を切断若しくは研磨する、又は、該ガラスの上面を研磨する第五の工程を有することもできる。このガラスの側面の切断は、ガラスと基板とをダイシング等により切断することができる。ガラスのみをダイシングにより切断することもできる。ガラスのみをダイシングにより切り込みを入れた後、応力を加えてガラス及び／又は基板を分割することもできる。ガラスと基板の双方にダイシング等により切り込みを入れた後、応力を加えてガラス及び／又は基板を分割することもできる。基板をダイシングした後、応力を加えてガラス及び／又は基板を分割することもできる。これらにより用途に応じて容易にガラス及び／又は基板を分割することができる。また、分割面を平坦かつ凹凸のない形状にすることもできる。
【００５３】
前記第二の工程は、２００℃以上８００℃以下の温度に前記ガラスを加熱することが好ましい。特に、鉛フリーのガラスでは２００℃以上８００℃以下にガラスを加熱することが好ましいが、鉛入りのガラスでは３００℃以上８００℃以下の温度にガラスを加熱することが好ましい。さらに好ましくは鉛フリーのガラスでは３００℃以上８００℃以下にガラスを加熱することが好ましいが、鉛入りのガラスでは４１０℃以上８００℃以下の温度にガラスを加熱することが好ましい。これは発光素子、発光素子の持つ電極、基板電極、バンプ等の性状を維持できる温度で、かつ、ガラスを基板に固定できる温度に加熱するものである。これにより耐熱性、耐光性に優れた発光装置を提供することができる。
【００５４】
前記第三の工程は、所定の形状を成す型枠が前記ガラスに接触させて押圧することもできる。これによりガラスの成形を容易に行うことができる。
【００５５】
本発明は、正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、該電極と該基板電極とを電気的に接続するワイヤと、を有する発光装置であって、該発光素子はガラスにより被覆されており、該ガラスの材質は２００℃以上７００℃以下のガラス転移温度（Ｔｇ）を有しており、かつ、２２０℃以上の融点を有している発光装置に関する。鉛フリーのガラスでは２００℃以上７００℃以下にガラス転移温度を有しており、鉛入りのガラスでは３００℃以上７００℃以下の温度にガラス転移温度を有している。鉛フリーのガラスでは２２０℃以上の融点を持つ。好ましくは８００℃以下の融点を持つ。鉛入りのガラスでは４１０℃以上の融点を持つ。好ましくは８００℃以下の融点を持つ。ガラスの材質を変更することによりワイヤを用いた場合もワイヤが切断されることなくガラスの固定が可能である。
【００５６】
本発明は、正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、該正負一対の電極の少なくとも１つと該基板電極とを電気的に接続するワイヤと、を有する発光装置であって、該発光素子はガラスにより被覆されており、該ガラスは押圧により該基板に固定されている発光装置に関する。ガラスの材質を変更することによりガラスを押圧してもワイヤが切断されることなくガラスの固定が可能である。
【００５７】
本発明は、正負一対の電極を有する発光素子と、該発光素子が載置される基板と、該基板に設けられる基板電極と、該基板電極と該発光素子の電極とが電気的に接続されるワイヤと、該発光素子が被覆されるガラスと、を有する発光装置の製造方法であって、該発光素子が該基板上に載置され、該発光素子が持つ電極と該基板電極とがワイヤを介して電気的に接続される、該発光素子を実装する第一の工程と、該ガラスがガラス転移温度以上で、かつ、該ガラスの融点よりも低い温度に、該ガラスを加熱する第二の工程と、該発光素子が載置された該基板に、該ガラスを押圧する第三の工程と、該ガラスを冷却する第四の工程と、を有する発光装置の製造方法に関する。これによりガラスをガラス転移温度以上融点以下に加熱することにより、ワイヤの断線を生じることなくガラスを基板に固定することができる。
【００５８】
上述のように基板２０、ガラス３０を無機材料で成形できるため、極めて耐熱性、耐光性に優れた発光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
以下、本発明に係る発光装置及びその製造方法を、実施の形態及び実施例を用いて説明する。だたし、本発明は、この実施の形態及び実施例に限定されない。
【００６０】
＜第１の実施の形態＞
＜発光装置＞
第１の実施の形態に係る発光装置について図面を用いて説明する。図１は、第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略斜視図である。図２は、第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。
【００６１】
第１の実施の形態に係る発光装置は、主として発光素子１０、基板２０、基板電極２１、ガラス３０から構成される。発光素子１０は同一面側にｎ側電極１１とｐ側電極１２とを持つ。基板２０は所定の形状を成しており、上面に所定の配線パターンを持つ基板電極２１を設けている。発光素子１０は基板２０に設ける基板電極２１にフェイスダウンで実装されている。ｎ側電極１１及びｐ側電極１２は、それぞれ基板電極２１にバンプを介して電気的に接続されている。発光素子１０はガラス３０により直接被覆している。ガラス３０は、押圧により基板２０に固定されている。ガラス３０の側面は研磨若しくは切断されている。切断機で切断したガラス３０の側面が荒れている場合や所定の大きさに加工する場合などは、切断面を研磨することが好ましい。また、ガラス３０の上面も研磨されている。ただし、ガラス３０の上面に付着物等がなく平坦な場合は研磨しなくてもよい。ガラス３０には、蛍光物質、顔料、フィラー、光拡散部材、セラミックス粉等を含有してもよい。
【００６２】
以下、発光装置について詳述する。
【００６３】
＜発光素子＞
発光素子１０は、基板上にＧａＡｌＮ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体を発光層として形成させたものが用いられる。半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合を有したホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を紫外光から赤外光まで種々選択することができる。発光層は、量子効果が生ずる薄膜とした単一量子井戸構造や多重量子井戸構造としても良い。
【００６４】
屋外などの使用を考慮する場合、高輝度な発光素子を形成可能な半導体材料として窒化ガリウム系化合物半導体を用いることが好ましく、また、赤色ではガリウム・アルミニウム・砒素系の半導体やアルミニウム・インジュウム・ガリウム・燐系の半導体を用いることが好ましいが、用途によって種々利用することもできる。
【００６５】
窒化ガリウム系化合物半導体を使用した場合、基板にはサファイヤ、スピネル、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＺｎＯやＧａＮ単結晶等の材料が用いられる。結晶性の良い窒化ガリウムを量産性良く形成させるためにはサファイヤ基板を用いることが好ましい。発光素子１０はフェイスダウンで用いるため、基板は透光性であることを要する。窒化物系化合物半導体を用いた発光素子１０を示す。サファイヤ基板上にＧａＮ、ＡｌＮ等のバッファー層を形成する。その上にＮ或いはＰ型のＧａＮである第１のコンタクト層、量子効果を有するＩｎＧａＮ薄膜である活性層、Ｐ或いはＮ型のＡｌＧａＮであるクラッド層、Ｐ或いはＮ型のＧａＮである第２のコンタクト層を順に形成した構成とすることができる。窒化ガリウム系化合物半導体は、不純物をドープしない状態でＮ型導電性を示す。なお、発光効率を向上させる等所望のＮ型窒化ガリウム半導体を形成させる場合は、Ｎ型ドーパントとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃ等を適宜導入することが好ましい。
【００６６】
一方、Ｐ型窒化ガリウム半導体を形成させる場合は、Ｐ型ドーパンドであるＺｎ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等をドープさせる。窒化ガリウム系半導体は、Ｐ型ドーパントをドープしただけではＰ型化しにくいためＰ型ドーパント導入後に、炉による加熱、低電子線照射やプラズマ照射等によりアニールすることでＰ型化させる必要がある。こうして形成された半導体ウエハーを部分的にエッチングなどさせ正負の各電極を形成させる。その後半導体ウエハーを所望の大きさに切断することによって発光素子１０を形成することができる。
【００６７】
半導体発光素子１０は、不純物濃度１０１７〜１０２０／ｃｍ３で形成されるｎ型コンタクト層のシート抵抗と、透光性ｐ電極のシート抵抗とが、Ｒｐ≧Ｒｎの関係となるように調節されていることが好ましい。ｎ型コンタクト層は、例えば膜厚３〜１０μｍ、より好ましくは４〜６μｍに形成されると好ましく、そのシート抵抗は１０〜１５Ω／□と見積もられることから、このときのＲｐは前記シート抵抗値以上のシート抵抗値を有するように薄膜に形成するとよい。また、透光性ｐ電極は、膜厚が１５０μｍ以下の薄膜で形成されていてもよい。また、ｐ電極は金属以外のＩＴＯ、ＺｎＯも使用することができる。ここで透光性ｐ電極の代わりに、メッシュ状電極などの複数の光取り出し用開口部を備えた電極形態としてもよい。
【００６８】
また、透光性ｐ電極が、金および白金族元素の群から選択された１種と、少なくとも１種の他の元素とから成る多層膜または合金で形成される場合には、含有されている金または白金族元素の含有量により透光性ｐ電極のシート抵抗の調整をすると安定性および再現性が向上される。金または金属元素は、半導体発光素子の波長領域における吸収係数が高いので、透光性ｐ電極に含まれる金又は白金族元素の量は少ないほど透過性がよくなる。
【００６９】
半導体発光素子は、ｎ型コンタクト層のシート抵抗ＲｎΩ／□と、透光性ｐ電極のシート抵抗ＲｐΩ／□とが、Ｒｐ≧Ｒｎの関係を成していることが好ましい。半導体発光素子として形成した後にＲｎを測定するのは難しく、ＲｐとＲｎとの関係を知るのは実質上不可能であるが、発光時の光強度分布の状態からどのようなＲｐとＲｎとの関係になっているのかを知ることは可能である。
【００７０】
また、発光素子１０において、透光性ｐ側電極１２とｎ型コンタクト層とがＲｐ≧Ｒｎの関係であるとき、前記透光性ｐ電極上に接して延長伝導部を有するｐ側台座電極を設けると、さらなる外部量子効率の向上を図ることができる。延長伝導部の形状及び方向に制限はなく、延長伝導部が衛線上である場合、光を遮る面積が減るので好ましいが、メッシュ状でもよい。また形状は、直線状以外に、曲線状、格子状、枝状、鉤状でもよい。このときｐ側台座電極の総面積に比例して遮光効果が増大するため、遮光効果が発光増強効果を上回らないように延長導電部の線幅及び長さを設計することが好ましい。
【００７１】
発光素子１０は、適宜複数個用いることができ、その組み合わせによって種々の色調を実現することができる。例えば、三原色となるように青色系、緑色系、赤色系が発光可能な発光素子１０を用いる。なお、表示装置用のフルカラー発光装置として利用するためには赤色系の発光波長が６１０ｎｍから７００ｎｍ、緑色系の発光波長が４９５ｎｍから５６５ｎｍ、青色系の発光波長が４３０ｎｍから４９０ｎｍであることが好ましい。また、白色系の発光装置は、青色の発光素子１０と、黄色に発光する蛍光物質とを用いる。蛍光物質は、発光素子１０からの光を吸収して波長変換を行い黄色に発光する。この蛍光物質からの光と、発光素子１０からの光とが混合され、混色光となり白色系に発光する。また、複数個の発光素子１０の配列は用途、製造工程等により適宜変更する。
【００７２】
発光素子１０は、同一面側にｎ側電極１１とｐ側電極１２とを有する。ｐ側電極１２は、直線状、曲線状、ひげ状、櫛状、網目状等の形状を成す。ｐ側電極１２はＡｕ、Ａｕ―Ｓｎ等の金属や、金属以外のＩＴＯ、ＺｎＯも使用することができる。また透光性ｐ側電極１２の代わりに、メッシュ状電極などの複数の光取り出し用開口部を備えた電極形態としてもよい。
【００７３】
発光素子１０の大きさは□１ｍｍサイズが実装可能で、□６００μｍ、□３２０μｍサイズ等のものも実装可能である。
【００７４】
＜基板＞
基板２０は所定の配線パターンを有する基板電極２１を設けている。発光素子１０の電極と基板電極２１とを電気的に接続して、基板２０上に発光素子１０を載置している。発光素子１０はフェイスダウンで配置する。基板２０はガラス３０を加熱して軟化状態にする温度で変質しない物質であればよい。例えば、セラミックス基板、ＧａＮ基板、ガラスエポキシ基板、金属基板、ガラス基板等である。そのうち特にセラミックスが好ましい。セラミックスは、耐熱性、耐光性に優れているからである。
【００７５】
セラミックスの基板２０は、所定の厚さを有する平板状のものである。このセラミックスの基板２０は平板に所定の位置にスルーホールを設け、そのスルーホールに導電性の部材を配置することもできる。セラミックスの基板２０は略直方体の形状を成しており、上面から裏面にかけて四隅にスルーホールを設ける。さらに、向かい合う二辺にスルーホールを設け、基板２０の上面から裏面にかけて導電性部材を設ける。基板２０の上面は、所定の配線パターンを形成しており、スルーホールの導電性の部材と電気的に接続している。また、基板２０の裏面は、短絡しない程度に広面積の導電性の部材を配置しており、スルーホールの導電性の部材と電気的に接続している。これらの導電性の部材を基板電極２１とする。これによりセラミックスの基板２０の裏面側から電気を取ることができる。基板２０に設けられる基板電極２１は、発光素子１０のｎ側電極１１とｐ側電極１２とを電気的に接続する少なくとも一対の導電性の部材である。基板電極２１の配線パターンは、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、ＩＴＯなどの金属のように電気伝導率が高く、反射効率の高い部材を使用することが好ましい。発光素子１０からの光を基板電極２１で反射させ、正面への発光効率を高めるためである。基板電極２１の材質は発光素子１０の発光波長との関係で選択することが好ましい。ある波長域では反射率が高いが、異なる波長域では反射率が低い場合もあるからである。基板電極２１は基板２０の上面の大部分を占めることもできるが、基板２０へのガラス３０の固定力を高めるため及び配線パターンの絶縁性を取るため、基板２０の上面積の半分以下とすることが好ましい。
【００７６】
例えば、セラミックスを用いた基板２０は、所定の形状を形成した後、焼成を行い、基板２０を形成する。基板２０はセラミックスグリーンシートを１枚若しくは複数枚使用する。焼成前のグリーンシート段階においてセラミックスの基板２０は種々の形状をとることができる。セラミックスの基板２０内の配線パターンは、タングステンやモリブデンなど高融点金属を樹脂バインダーに含有させたペースト状の材料から形成される。スクリーン印刷などの方法により、ペースト状の材料グリーンシートに設けたスルーホールを介して所望の形状とし、セラミックスの焼成によって導体の配線パターンとなる。このようなグリーンシートを積層させた後、焼結させることによってセラミックスの基板２０とすることができる。
【００７７】
基板２０に用いるセラミックス材料は、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＮなどが好ましい。特に、原料粉末の９０重量％〜９６重量％がアルミナであり、焼結助剤として粘度、タルク、マグネシア、カルシア及びシリカ等が４重量％〜１０重量％添加され１５００℃から１７００℃の温度範囲で焼結させたセラミックスや原料粉末の４０重量％〜６０重量％がアルミナで焼結助剤として６０重量％〜４０重量％の硼珪酸ガラス、コージュライト、フォルステライト、ムライトなどが添加され８００℃〜１２００℃の温度範囲で焼結させたセラミックス等が挙げられる。これらのセラミックス材料にＴｉＯ２、ＴｉＮなどを添加しておくこともできる。また、Ｃｒ２Ｏ３、ＭｎＯ２、Ｆｅ２Ｏ３などをグリーンシート自体に含有させることによって暗色系にさせることもできる。
【００７８】
基板２０の厚さは０．３ｍｍから３ｍｍが好ましいが、任意のものを使用することができる。基板２０は略長方形の平面を持つものや、略正方形の平面を持つもの、略多角形の平面を持つものなどを使用することができる。基板２０は、長辺が２ｍｍから５ｍｍ、短辺が１ｍｍから３ｍｍの平面を持つものを製造できるほか、所定の大きさのものも製造できる。
【００７９】
（電極）
セラミックスパッケージ２０の外側の底面及び側面に電極３０を設ける。この電極３０は外部電極と電気的接続を取るためのものである。また電極３０は、セラミックスパッケージ２０の凹部内の配線パターンと電気的に接続されている。この接続は、グリーンシートを積層、焼成した後、載置部２４に貫通孔を設け、該貫通孔を導電性部材で埋めるなどして載置部２４の上面２４ａとセラミックスパッケージ２０の底面との電気的接続を取っている。
【００８０】
セラミックスパッケージ２０に一対のカソード電極３１とアノード電極３２とを設ける。カソード電極３１は、セラミックスパッケージ２０の外側の底面側３１ｃ及びセラミックスパッケージ２０の外側の側面側３１ｂ、セラミックスパッケージ２０の外側の平面側３１ａまで設けられている。以下、カソード電極３１で説明するが、アノード電極３２も同様の形状を成している。
【００８１】
載置部２４に対して平行方向の断面形状において、セラミックスパッケージ２０の外側の側面側３１ｂのカソード電極３１の断面形状は、カソード電極３１と電通を取る外部電極部分の形状に略符合する形状を成していることが好ましい。例えば、セラミックスパッケージ２０の外側の側面側３１ｂの電極の断面形状は平坦部分を持つＣ型を成していることが好ましい。
【００８２】
カソード電極３１は発光正面側まで電極部分が延びている形状を採ることもできる。
【００８３】
カソード電極３１の底面３１ｃは、対向する側面部３１ｂを連結するように設けている。このカソード電極３１の面積を広く採ることで、セラミックスパッケージ２０から漏れる光を反射等させ、発光正面側に放出させることができる。特にカソード電極３１の底面３１ｃ及びアノード電極３２の底面３２ｃの面積は、セラミックスパッケージ２０の全底面積の５５％被覆していることが好ましい。より好ましくは６５％以上である。カソード電極３１とアノード電極３２とを絶縁するだけで良いからである。また、電極３０を広面積にすることにより放熱性を高めることができる。
【００８４】
金属部材である電極３０は、鉄入り銅等の高熱伝導体を用いて構成することができる。また、電極３０の表面に銀やアルミニウム、ニッケル、銅、金等の金属メッキを施すこともできる。電極３０の表面は反射率を向上させるために平滑にすることが好ましい。
【００８５】
＜バンプ＞
発光素子１０のｎ側電極１１とｐ側電極１２とは、バンプを介して基板電極２１と電気的に接合する。バンプの材質は導電性である。また、ガラス３０を加熱して軟化状態にする際にバンプ等の金属が軟化して短絡しないものを用いる。例えば、Ａｕ−Ｓｎ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｂ等の金属及び合金を用いることができる場合もあるが、好ましくはＡｕである。Ａｕの融点は１０６４℃である。金バンプはガラス３０を加熱して軟化状態にする温度では軟化せず、発光素子１０の電極と基板電極２１との短絡は生じない。バンプは、通常１００から３００μｍ径のボールのものである。
【００８６】
＜ガラス＞
ガラス３０は発光素子１０からの光を透過するとともに、発光素子１０を外部からの水や埃等から保護する。ガラス３０は発光素子１０を直接被覆している。ガラス３０は押圧により基板２０に固定する。ガラス３０はセラミックスの基板２０に固定する。これはガラス３０と金属との固定力よりもガラス３０とセラミックスとの固定力の方が強いためである。ガラス３０は平板状であり、所定の厚さを有する。ガラス３０の側面は切断機で切断した状態でもよい。鋸状の切断機でガラス３０全体を切断している。若しくは切断機でガラス３０の一部に傷を付け、この傷に沿って応力を加え、割った状態のものでもよい。さらに、この切断若しくは分割後、ガラス３０の側面を研磨している。また、ガラス３０の上面を研磨しなくても使用できる場合があるが、ガラス３０の上面を研磨して凹凸を無くしたものも使用できる。ガラス３０を切断機で切断するため、基板２０よりもやや小型の径を有するが、割り溝を入れ分割する場合は、基板２０とほぼ同様の径とすることもできる。
【００８７】
ガラス３０はガラス転移温度以上融点以下の軟化状態を示す温度まで加熱する。ガラス３０を軟化状態にすると共にガラス３０と基板２０とを押圧する。発光素子１０はガラス３０中に埋め込まれる。ガラス３０は冷却により固化し、基板２０に固定される。
【００８８】
鉛フリーのガラス３０では２００℃以上７００℃以下のガラス転移温度を持つ。また、融点は２２０℃以上であり、８００℃以下であることが好ましい。一方、鉛入りのガラス３０では３００℃以上７００以下のガラス転移温度を持つ。また、融点は４１０℃以上であり、８００℃以下であることが好ましい。これによりガラス転移温度以上融点以下の温度にガラス３０を加熱して軟化状態にして基板２０に固定することができる。特に、ガラス３０は４３０℃以上６００℃以下のガラス転移温度を有していることが好ましい。但し、この軟化状態は融点以上に液状化されたものではない。ガラス３０の材質はＳｉＯ２（シリカ）、Ｂｉ２Ｏ３（三酸化二ホウ素）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＴｉＯ２（酸化チタン（ＩＶ））、の他に、ＰｂＯ、Ｇａ２Ｏ３、ＣｄＯ、ＢａＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＴａＯ５、Ｌｉ２Ｏ、ＺｒＯ２、ＷＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｐ２Ｏ５、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＢａＯ、ＭｇＯ等の酸化物、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＡｌＦ３、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、ＳｒＦ２、ＢａＦ２、ＹＦ３、ＬａＦ３、ＳｎＦ２、ＺｎＦ２等のフッ化物を含有することもできる。これにより融点、ガラス転移温度、屈折率等を所定の値に調節することもできる。屈折率を所定の値に調節することにより発光素子１０からの光の取り出し効率を高めることができる。また、Ｐｂを含有することにより光沢を増し、透明性を向上することもできる。また、Ｐｂを含有することにより製造工程における金型とガラス３０との抜脱を容易に行うことができる。一方、ガラス３０は鉛の含有量が１００ｐｐｍ以下であることが好ましく、実質的に含有されていないことが特に好ましい。環境保全のためである。
【００８９】
切断前のガラス３０は平板状のものの他、凹凸を設けた板状のもの、個々に分割したものなどを使用することができる。例えば、凹部を設けた基板２０に発光素子１０をフェイスダウン実装して、その凹部に個々に分割したガラス３０を配置する。このガラス３０を所定の温度に加熱して軟化状態にすることにより、ガラス３０が溶融して凹部内を満たす。また所定の金型を用いることによりレンズ形状を成すガラス３０を形成することもできる。同様に凹部を設けた基板２０に発光素子１０をフェイスダウン実装して、その凹部に凸部が挿入されるように凹凸を設けた板状のガラス３０を配置する。このガラス３０を所定の温度に加熱して軟化状態にすることにより、ガラス３０が溶融して凹部内を満たす。基板２０の凹部上面には凹部のガラス３０が薄く配置される。また所定の金型を用いることによりレンズ形状を成すガラス３０を形成することもできる。
【００９０】
＜蛍光物質＞
ガラス３０には、蛍光物質を含有することもできる。蛍光物質を含有することにより発光素子１０から射出された光が蛍光物質に吸収され、波長変換を行い発光素子１０と異なる色を発光することができる。よって、蛍光物質は発光素子１０からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩又はＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。
【００９１】
Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体は、Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。また、Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：ＥｕのほかＭＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｍ１．８Ｓｉ５Ｏ０．２Ｎ８：Ｅｕ、Ｍ０．９Ｓｉ７Ｏ０．１Ｎ１０：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などもある。
【００９２】
Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体は、ＭＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。
【００９３】
Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体には、Ｍ５（ＰＯ４）３Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
【００９４】
アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体には、Ｍ２Ｂ５Ｏ９Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
【００９５】
アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｒ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｒ、ＣａＡｌ２Ｏ４：Ｒ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｒ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ１２：Ｒ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｒ（Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
【００９６】
アルカリ土類硫化物蛍光体には、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕなどがある。
【００９７】
Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体には、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ０．８Ｇａ０．２）５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２の組成式で表されるＹＡＧ系蛍光体などがある。また、Ｙの一部若しくは全部をＴｂ、Ｌｕ等で置換したＴｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅなどもある。
【００９８】
その他の蛍光体には、ＺｎＳ：Ｅｕ、Ｚｎ２ＧｅＯ４：Ｍｎ、ＭＧａ２Ｓ４：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。
【００９９】
上述の蛍光体は、所望に応じてＥｕに代えて、又は、Ｅｕに加えてＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉから選択される１種以上を含有させることもできる。
【０１００】
また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、効果を有する蛍光体も使用することができる。
【０１０１】
これらの蛍光体は、発光素子１０の励起光により、黄色、赤色、緑色、青色に発光スペクトルを有する蛍光体を使用することができるほか、これらの中間色である黄色、青緑色、橙色などに発光スペクトルを有する蛍光体も使用することができる。これらの蛍光体を種々組み合わせて使用することにより、種々の発光色を有する発光装置を製造することができる。
【０１０２】
例えば、青色に発光するＧａＮ系化合物半導体を用いて、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ若しくは（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅの蛍光物質に照射し、波長変換を行う。発光素子１０からの光と、蛍光体６０からの光との混合色により白色に発光する発光装置を提供することができる。
【０１０３】
例えば、緑色から黄色に発光するＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、又はＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕと、蛍光体である青色に発光する（Ｓｒ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、赤色に発光する（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕと、からなる蛍光体６０を使用することによって、演色性の良好な白色に発光する発光装置を提供することができる。これは、色の三源色である赤・青・緑を使用しているため、第１の蛍光体及び第２の蛍光体の配合比を変えることのみで、所望の白色光を実現することができる。
【０１０４】
＜光拡散部材＞
上述の蛍光物質に代えて、若しくは蛍光物質と共に光拡散部材をガラスに含有させてもよい。具体的な光拡散部材としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素等が好適に用いられる。
【０１０５】
本明細書において、蛍光物質、光拡散部材、フィラー、セラミックス粉の厳密な区別は特になく、蛍光物質のうち反射率の高い物質は光拡散部材として作用する。光拡散部材は、中心粒径が１ｎｍ以上５μｍ未満のものをいう。１ｎｍ以上５μｍ未満の光拡散部材は、発光素子１０及び蛍光物質からの光を良好に乱反射させ、大きな粒径の蛍光物質を用いることにより生じやすい色むらを抑制することができる。また、発光スペクトルの半値幅を狭めることができ、色純度の高い発光装置を得ることができる。一方、１ｎｍ以上１μｍ未満の光拡散部材は、透明度が高く、光度を低下させることなくガラスの粘度を高めることができる。
【０１０６】
＜フィラー＞
上述の蛍光物質に代えて、若しくは蛍光物質、光拡散部材と共にフィラーをガラスに含有させてもよい。具体的な材料は光拡散部材と同様であるが、光拡散部材と中心粒径が異なり、本明細書においてフィラーとは中心粒径が５μｍ以上１００μｍ以下のものをいう。このような粒径のフィラーをガラス３０中に含有させると、光拡散作用により発光装置の色度バラツキを改善することができる。ガラス３０の流動性を一定に調整することが可能となり、歩留まり高く発光装置を量産することができる。また、ガラス３０の流動性を一定に調整することができる。フィラーは、蛍光物質と同一若しくは類似の粒径及び／または形状を有することが好ましい。類似の粒径は、各粒子の真円との近似程度を表す円形度（円経度＝粒子の投影面積に等しい真円の周囲長さ／粒子の投影の周囲長さ）の値の差が２０％未満の場合をいう。このようなフィラーを用いることにより、蛍光物質とフィラーが互いに作用しあい、樹脂中にて蛍光物質を良好に分散させることができ色むらを抑制することができる。
【０１０７】
＜セラミックス粉＞
上述の蛍光物質に代えて、若しくは蛍光物質、光拡散部材、フィラーと共にセラミックス粉をガラス３０に含有させてもよい。セラミックス粉の材質はＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＴｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｎＯ２などであり、蛍光物質、光拡散部材、フィラーと材質が重複する場合がある。セラミックス粉の大きさは数μｍから数十μｍの大きさがあり、略球形、略楕円形、多角形などである。
【０１０８】
＜被膜＞
ガラス３０の表面に被膜を形成することが好ましい。被膜はガラス３０の白濁を抑制することができる。ガラス３０の白濁はガラスが結晶化することに起因する。また水分の透過を抑制することができる。被膜はフィラーなどを入れたものを使用することができる。例えば所定の波長の光（３５０ｎｍ以下の波長及び５５０ｎｍ以上の波長の光）を吸収する被膜を用いることにより、特定の波長の光（３５０ｎｍから５５０ｎｍまでの波長の光）を取り出すことができる発光装置を提供することができる。被膜は一層だけでなく、多層構造とすることもできる。多層構造とすることにより透過率を上げることもできる。
【０１０９】
＜発光装置の製造方法＞
第１の実施の形態に係る発光装置について図面を参酌して説明する。図３乃至図９は、第１の実施の形態に係る発光装置の製造方法を示す概略断面図（１）〜（７）である。ただし、個々に割り出した基板２０の側面部に相当する部分は基板電極２１が形成されているが、便宜上省略している。
【０１１０】
（１）基板２０に所定の導電パターンを有する基板電極２１を設ける。
【０１１１】
セラミックス等の基板２０に所定の導電パターンを有する基板電極２１を設ける。基板電極２１はスクリーン印刷やメッキ等により形成する。セラミックスの基板２０はガラス３０と接触する面と反対の裏面側に切り込みを設けておくことが好ましい。
【０１１２】
（２）基板電極２１にバンプ４０を形成する。
【０１１３】
Ａｕ等のバンプ４０に熱をかけて基板電極２１に接合する。このとき熱と共に超音波をかけてもよい。バンプ４０は球状若しくは卵状に形成することが好ましい。
【０１１４】
（３）発光素子１０をフェイスダウンして基板電極２１上にフリップチップ実装を行い、発光素子１０が持つ同一面側のｎ側電極１１及びｐ側電極１２と基板電極２１とを電気的に接続する（第一の工程）。（３）の工程は（２）と同時に行ってもよい。
【０１１５】
発光素子１０は同一面側にｎ側電極１１とｐ側電極１２とを持ち、その反対側は透光性の基板を持つ。この透光性の基板をコレット等で吸引して、ｎ側電極１１とｐ側電極１２とをフェイスダウンする。この発光素子１０をコレット等で超音波振動を加え、ｎ側電極１１とｐ側電極１２とをバンプ４０と接合する。発光素子１０とバンプ４０とを接合した後、コレット等の吸引を止めコレット等を引き上げる。
【０１１６】
（４）ガラス３０がガラス転移温度以上の温度で、かつ、ガラス３０の融点よりも低い温度に、ガラス３０を加熱する（第二の工程）。
【０１１７】
基板２０に発光素子１０を実装した状態のものを所定の装置内に配置する。この装置は上金型と下金型とを持ち、装置内を所定の温度に保持できるように構成されている。装置内は窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等の不活性ガス雰囲気中に保持しておくほか、真空にすることも可能である。基板電極２１等の金属に酸化膜を形成させないためである。下金型、ガラス３０、基板２０に発光素子１０を実装した状態のもの、上金型の順に配置する。ガラス３０と基板２０との間に発光素子１０が配置されるように置かれている。ガラス３０がガラス転移温度以上の温度で、かつ、ガラス３０の融点よりも低い温度になるまで、下金型に熱を加える。これによりガラス３０が軟化状態となる。但し、ガラス３０は融点以下であるため液状となっていない。ガラス３０を加熱する温度は２００℃以上８００℃以下の温度が好ましい。特に５００℃以上６００℃以下の温度に加熱を行い、ガラス３０を軟化状態にすることも可能である。また、１段階で加熱と冷却を行うことも可能であるが、数段階に分けて加熱を行い、数段階に分けて冷却を行うことが好ましい。これによりガラス３０を冷却する際の割れを防止することができるからである。
【０１１８】
（５）発光素子１０が載置された基板２０に、ガラス３０を押圧する（第三の工程）。図面はガラス３０を上側に配置しているが、ガラス３０の上面３０ａにあたる部分が下金型と接触する。
【０１１９】
ガラス３０が軟化状態となっている状態で、上金型と下金型とを押圧して、ガラス３０を基板２０に押圧する。ガラス３０は軟化状態となっているため、発光素子１０を破壊することなく基板２０に接触する。バンプ４０を介した基板２０の基板電極２１と発光素子１０との隙間には気体層５０が形成される。液状のものを滴下すると発光素子１０と基板電極２１との隙間にも液状のものが侵入するが、軟化状態のガラス３０ではこの隙間にガラス３０が侵入することがほとんどない。なお、予めバンプ４０を介する発光素子１０と基板電極２１との隙間にエポキシ樹脂等の絶縁部材を配置しておくこともできる。これにより発光素子１０から発生する熱を基板電極２１側に伝達し易くし放熱性を向上させるためである。また、所定の型枠を下金型に用い、ガラス３０を所定の形状に成型することもできる。例えばレンズ形状である。
【０１２０】
（６）ガラス３０を冷却する（第四の工程）。
【０１２１】
軟化状態のガラス３０を基板２０及び基板電極２１に押圧して接触させた後、ガラス３０を冷却することによりガラス３０を基板２０に固定する。冷却は１段階で行うことも可能であるが、数段階に分けて行うことも可能である。上金型と下金型とでガラス３０及び基板２０を押圧した状態で冷却を行っても良いが、半固化された状態で下金型若しくは上金型を取り外し、冷却を行うことも可能である。
【０１２２】
（７）ガラス３０を切断して発光装置を切り出す（第五の工程）。
【０１２３】
ガラス３０が固定された基板２０を装置から取り出す。ガラス３０の上面３０ａはそのままでも使用できるが、透光性を向上させるため研磨しておくことが好ましい。取り出された基板２０は切断機９０を用いて所定の位置までガラスを研磨若しくは切断する。ガラス３０と基板２０との接触部分までガラス３０を切断する。この切断により発光装置となるガラス３０の側面３０ｂが形成される。また、ガラス３０と基板２０との接触部分まで侵入しない程度までガラス３０を切断することもできる。その後所定の応力を加え基板２０と共にガラス３０を割る。ガラス３０の側面３０ｂは切断された部分と応力を加えて分割された部分とを有する。ガラス３０の側面３０ｂは研磨しておくこともできる。これにより製品毎のバラツキを抑制できるからである。セラミックスの基板２０はガラス３０が固定されている側と反対の裏面側に切れ込みを入れた部分に沿って分割することが好ましい。
【０１２４】
（８）ガラス３０の表面に被膜（特に図示しない）を形成する。
【０１２５】
被膜の形成はガラス３０を切断する前に行ってもよい。被膜は所定のシートを貼り付ける他、被膜を付けたい部分にスプレーする方法、所定の液中にガラス３０を浸積する方法、所定の物質をスクリーン印刷する方法などがある。
【０１２６】
以上の工程を経ることによりガラス３０が基板２０に固定された発光装置を提供することができる。
【０１２７】
＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態について説明する。図１０は、第２の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。但し、第１の実施の形態とほぼ同様な構成を採る部分については説明を省略する。
【０１２８】
第２の実施の形態に係る発光装置は、セラミックスの基板１２０にスルーホールを設け、所定の導電パターンを配置して基板電極１２１を設ける。バンプ１４０はＡｕを用いる。セラミックスの基板１２０とガラス１３０には上下方向から切り込みを入れており、応力を加えてこの切り込みに沿って発光装置を割り出している。これによりガラス１３０と基板電極１２１との側面がほぼ同一面となり、発光装置の実装を容易に行うことができる。また、ガラス１３０と基板電極１２１の側面がほぼ同一面となることから、ガラス１３０の研磨を容易に行うことができる。
【０１２９】
＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態について説明する。図１１は、第３の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。但し、第１の実施の形態とほぼ同様な構成を採る部分については説明を省略する。
【０１３０】
基板２２０は底面と側面を持つ凹部を有する。凹部の底面には基板電極２２１を設けている。基板２２０にはセラミックスを用いる。基板２２０は所定の位置が開口されたセラミックスグリーンシートを積層して焼結を行い、所定の導電パターンとなるように金属を配置して基板電極２２１を形成する。積層されたセラミックスグリーンシートには焼結する前に所望の深さの切り込みを入れている。軟化状態前のガラス２３０は凹部の深さよりも厚い透光性のものを使用する。凹部の底面に設けられた基板電極２２１に発光素子２１０をフリップチップ実装する。この基板２２０に軟化状態のガラス２３０を押圧する。ガラス２３０は凹部内に配置される位置まで押圧する。ガラス２３０は凹部の底面及び側面並びに凹部の上部と固着している。ガラス２３０と基板２２０との接触面積を増やし、より強固に固着するためである。基板２２０となるセラミックスグリーンシートに入れた切り込みに沿うように、ガラス２３０に所定の研磨を行う。この両側からの切り込みに沿って基板２２０及びガラス２３０を分割して、個々の発光装置を得る。
【０１３１】
更に詳述すると、貫通孔を有するセラミックスグリーンシートを多層に張り合わせることなどにより発光素子１０を載置する凹部を形成する。したがって、発光正面側から見て円状、楕円状、略矩形状や孔径の異なるグリーンシートを積層することで階段状の開口部内壁などを形成することも可能である。さらに、一定の方向に内径が大きくなる貫通孔を有するグリーンシートと、種々の形状および大きさの貫通孔を有するグリーンシートを組み合わせることにより、開口方向に向かって内径が広くなる形状を有する凹部とすることができる。ここで、一定の方向に内径が大きくなる貫通孔を有するグリーンシートは、グリーンシートへの当接方向に狭くなる形状の刃を有する切削具を使用して切削加工により形成することが可能である。あるいは、通常の貫通孔を形成する際に使用する切削具のグリーンシート表面に対する当接角度を変化させることにより形成することが可能である。さらには、内径を段階的に変化させた貫通孔を有する複数枚のグリーンシートを重ね合わせ、取り敢えず階段状の内壁面を形成し、該階段状の内壁面に成型用金型を押し当て平滑面とすることにより、ある一定の方向に内径が大きくなる貫通孔を有するグリーンシートを形成することが可能である。セラミックスの基板２２０の外側の凹部等を揃えることで、積層に伴う各層の位置ズレを防止することができる。グリーンシートの各部材の間に他の部材、セラミックスだけに限らずセラミックス以外の金属部材、無機部材などを用いてもよい。凹部に複数の段差を設けることによりガラス３０と基板２０との接触面積を増加して固定強度を増すこともできる。
【０１３２】
＜第４の実施の形態＞
第４の実施の形態について説明する。図１２は、第４の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。但し、第１の実施の形態とほぼ同様な構成を採る部分については説明を省略する。
【０１３３】
基板３２０はセラミックスを使用する。基板３２０は底面と側面とを持つ凹部を有する。ガラス３３０は凹部内に配置されている。ガラス３３０は押圧により形成するため、凹部の上部にガラス３３０が薄く配置されていてもよい。これによりセラミックスの基板２０への水の侵入を阻止することができるからである。凹部の上部のガラス３３０を研磨して凹部の上部のセラミックスを露出することもできる。ガラス３３０は蛍光物質を混合してもよい。また蛍光物質と共に光拡散部材を混合してもよい。
【０１３４】
＜第５の実施の形態＞
第５の実施の形態について説明する。図１３は、第５の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。但し、第１の実施の形態、第３の実施の形態とほぼ同様な構成を採る部分については説明を省略する。
【０１３５】
基板４２０は底面と側面を持つ凹部を有する。凹部の底面には基板電極４２１を設け、発光素子４１０を配置する。発光素子４１０をフリップチップ実装した後、被覆部材４８０で発光素子４１０を被覆する。被覆部材４８０は粉体状の蛍光物質、セラミックス粉などを用いることができる。また、所定の液体、ゾル、ゲルなどに蛍光物質等を混合しておくこともできる。例えば被覆部材４８０に粉体状の蛍光物質を用いる場合、水や有機溶剤に混合した蛍光物質を発光素子４１０の周囲に固着する。発光素子４１０を配置した基板４２０に軟化前のガラス４３０を配置して装置に投入する。ガラス４３０を軟化するために装置内の温度を上げると水や有機溶剤が揮発する。さらに発光装置内を加温してガラス４３０を軟化状態にする。この軟化状態のガラス４３０を基板４２０に押圧してガラス４３０を基板４２０に固着する。このとき発光素子４１０は直接的にガラス４３０に被覆されておらず、発光素子４１０を被覆した被覆部材４８０を介してガラス４３０に被覆されている。これにより蛍光物質の使用量を少なくすることができ、配向特性を向上することができる。なお、発光素子４１０を被覆するだけでなく、発光素子４１０及び基板電極４２１も被覆することができる。発光素子４１０の周囲に被覆部材４８０を容易に配置することができる。
【０１３６】
＜第６の実施の形態＞
第６の実施の形態について説明する。図１４は、第６の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。但し、第２の実施の形態とほぼ同様な構成を採る部分については説明を省略する。
【０１３７】
ガラス５３０は所定のレンズ形状を形成している。レンズは発光素子５１０が配置されている部分を軸とする回転体である。所定のレンズ形状となるような型枠を用いてレンズ形状を持つガラス５３０を成形する。ガラス５３０は加熱して軟化状態とした後、ガラス５３０を押圧して型枠内にガラス５３０を充填する。切断機を用いてレンズ形状を成すガラス５３０を切断する。この時、ガラス５３０とともに基板５２０も切断することができる。このガラス５３０に予め蛍光物質を混合しておくこともできる。レンズはフレネルレンズ、凸レンズ、凹レンズ、ナローレンズ、ワイドレンズ等種々の形態を採ることができる。
【０１３８】
＜第７の実施の形態＞
第７の実施の形態について説明する。図１５は、第７の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。但し、第３の実施の形態とほぼ同様な構成を採る部分については説明を省略する。
【０１３９】
基板６２０は底面と側面とを持つ凹部を有する。底面には発光素子６１０を配置する。凹部の上方にはレンズ形状を成すガラス６３０を設ける。レンズ形状を成すガラス６３０を設けることにより発光素子６１０から出射された光を集光することができる。特に凹部の底面及び側面で反射された光はレンズ形状を成すガラス６３０を透過して外部に出力される。凹部の上部をガラス６３０で覆っているため水や埃などから基板６２０を保護することができる。
【０１４０】
＜第８の実施の形態＞
第８の実施の形態について説明する。図１６は、第８の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。但し、第４の実施の形態とほぼ同様な構成を採る部分については説明を省略する。
【０１４１】
基板７２０は底面と側面とを持つ凹部を有する。凹部の底面には基板電極７２１を有する。凹部の底面には発光素子７１０を配置する。凹部の上方にはレンズ形状を成すガラス６３０を設ける。レンズ形状を成すガラス７３０は凹部の開口部の直径とほぼ等しい直径を成すことができるほか、凹部の開口部の直径よりも小さい直径を成すこともできる。
【０１４２】
＜第９の実施の形態＞
第９の実施の形態について説明する。図１７は、第９の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。但し、第１の実施の形態、第３の実施の形態、第５の実施の形態とほぼ同様な構成を採る部分については説明を省略する。
【０１４３】
基板８２０は平板状であり、所定の基板電極８２１を配設している。基板電極８２１には発光素子８１０を配置している。発光素子８１０の周囲には被覆部材８８０を設けている。発光素子８１０の上方にはレンズ形状を成すガラス８３０を形成している。発光素子８１０から射出された光は上方で集光される。発光素子８１０は被覆部材８８０で被覆する。被覆部材８８０は蛍光物質であり、所定の形状に固めている。被覆部材８８０はスクリーン印刷手段や電着手段により形成することができる。軟化状態のガラス８３０を所定の型枠を押しつけ、レンズ形成を行う。発光素子８１０の側面から出射された光も蛍光物質を用いる被覆部材８８０で吸収され、波長変換を行い、外部に放出される。
【０１４４】
＜第１０の実施の形態＞
第１０の実施の形態について説明する。図１８は、第１０の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。図１９は、第１０の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。図１９の概略断面図は、図１８のＸＩＸ−ＸＩＸを切断した状態である。第１の実施の形態とほぼ同様な構成を採る部分については説明を省略する。
【０１４５】
開口方向に広口となるすり鉢状の凹部を有する基板９２０を用いる。凹部９２０は底面９２０ａ及び側面９２０ｂを有する。凹部の底面９２０ａは基板電極９２１を設ける。基板９２０の凹部の底面９２０ａには発光素子９１０を載置する。基板９２０の一の隅部は段差を設けており、その段差の底面には保護素子９１５を載置する。この保護素子９１５は同一面側に正負の電極を有する。凹部の底面９２０ａ及び側面９２０ｂは金属部材を配置する。発光素子９１０から射出された光が側面９２０ｂに照射及び反射して、発光正面側に放出させるためである。凹部の側面９２０ｂには、反射率の高い部材をメッキ等して設けておくこともできる。基板９２０の凹部の開口部分は、円形形状の他、楕円形状、略矩形状など種々の形状を採ることができる。ガラス９３０と基板９２０との剥離を防止するため、わずかに突起部分を設けておくこともできる。保護素子９１５は発光素子９１０と同様にガラス９３０で固定する。このほか、保護素子９１５を基板９２０の凹部内に配置することもできる。これにより基板９２０の一の隅部に段差を設ける必要がなくなり成形しやすくすることができる。基板９２０はＡｌＮ、ＧａＮ等を用いる。
【０１４６】
＜第１１の実施の形態＞
第１１の実施の形態について説明する。図２０は、第１１の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。図２１は、第１１の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。図２１の概略断面図は、図２０のＸＸＩ−ＸＸＩを切断した状態である。第１の実施の形態とほぼ同様な構成を採る部分については説明を省略する。
【０１４７】
基板１０２０は所定の貫通孔を持つセラミックスグリーンシートを複数枚積層している。基板１０２０の一部にはスルーホールを設け、導電性部材を埋設する。セラミックスグリーンシートに所定の導電パターンを配置する。基板１０２０の両面に基板電極１０２１を配置して裏面側から導通を採ることができる。基板１０２０の裏面側は底面と側面を持つ凹部を有する。この裏面側の凹部の底面に基板電極１０２１を設ける。裏面側の凹部の底面に設ける基板電極１０２１と発光素子１０１０を載置する上面の基板電極１０２１とは電気的に接続されている。裏面側の凹部の底面に設ける基板電極１０２１には保護素子１０１５を載置する。保護素子１０１５は下面と上面に電極を持つ。保護素子１０１５の上面の電極はワイヤ１０１６を介して基板電極２１と電気的に接続しており、保護素子１０１５の下面の電極はダイボンド樹脂等を介して基板電極２１と電気的に接続している。これによりワイヤ１０１６を用いる保護素子１０１５を実装した発光装置を提供することができる。発光素子１０１０をフリップチップ実装する際に保護素子１０１５を実装するほか、基板１０２０にガラス１０３０を固定してから保護素子１０１５を実装することもできる。
【０１４８】
＜第１２の実施の形態＞
第１２の実施の形態について説明する。図２２は、第１２の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。第１の実施の形態とほぼ同様な構成を採る部分については説明を省略する。
【０１４９】
発光素子１１１０は同一面側にｎ側電極とｐ側電極とを持つ。発光素子１１１０はフェイスアップで基板１１２０に実装する。基板１１２０は基板電極１１２１を有しており、発光素子１１１０を載置する。発光素子１１１０をヒートシンクに載置して基板電極１１２１と別部材としてもよい。発光素子１１１０のｎ側電極及びｐ側電極と基板電極１１２１とをワイヤ１１１６を用いて電気的に接続する。ワイヤ１１１６はガラス１１３０の押圧に耐えうる程度の太さを有する。下金型にガラス１１３０を配置して、上金型に発光素子１１１０をフェイスアップで実装した基板１１２０を配置する装置を用いる。下金型に配置するガラス１１３０に所定の温度を加えてガラス１１３０を軟化状態とする。軟化状態としたガラス１１３０に上金型を押圧する。これによりガラス１１３０が基板１１２０に固着する。ガラス１１３０が軟化状態となっていることからワイヤ１１１６の断線は生じない。
【０１５０】
この発光装置の製造方法は第１の実施の形態の製造方法と第１の工程を除いてほぼ同様である。第１の実施の工程は、発光素子１１１０を基板１１２０にダイボンド部材を用いて載置する。ダイボンド部材はエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性エポキシ樹脂、変性シリコーン樹脂などを用いることができ、Ａｇフィラー等を混入することもできる。発光素子１１１０は基板電極１１２１上に載置することもできる。その後、発光素子１１１０が持つ電極と基板電極１１２１とをワイヤ１１１６を介して電気的に接続する。このようにして基板１１２０に実装された発光素子１１１０を次工程の軟化状態のガラス１１３０に押圧していく。
【実施例】
【０１５１】
＜実施例１＞
実施例１について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略斜視図である。図２は、第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。適宜第１の実施の形態を参酌する。
【０１５２】
セラミックスの基板２０に発光素子１０を載置する。発光素子１０は同一面側にｎ側電極１１とｐ側電極１２とを有し、フェイスダウンでフリップチップ実装している。発光素子１０はピーク波長が４６０ｎｍ近傍にある青色に発光する素子を使用する。基板２０はＡｌＮを用いている。基板２０の四隅にはスルーホールを設け分割した状態の形状となっている。基板２０の短辺にもスルーホールを設け分割した状態となっており、そのスルーホールの部分は基板２０の上面と下面とを導通するように基板電極２１を設けている。基板電極２１はｎ側の基板電極とｐ側の基板電極とに分かれ、基板２０の上面から側面、下面にかけて導電パターンを形成する。
【０１５３】
ガラス３０は屈伏点（Ａｔ）５４６℃、転位点（Ｔｇ）５１８℃、鉛フリーのものを使用する。ガラス３０の材質はＳｉＯ２（シリカ）を０重量％〜１０重量％、Ｂｉ２Ｏ３（三酸化二ホウ素）を２０重量％〜３０重量％、ＺｎＯ（酸化亜鉛）を５０重量％〜６０重量％、ＴｉＯ２（酸化チタン（ＩＶ））を０重量％〜１０重量％の割合で混合したものを使用する。
【０１５４】
発光装置の大きさは縦３．０ｍｍ、横２．０ｍｍ、高さ１．５ｍｍである。基板２０の大きさは縦３．０ｍｍ、横２．０ｍｍ、高さ１．０ｍｍである。ガラス３０の大きさは縦２．９ｍｍ、横１．９ｍｍ、高さ０．５ｍｍである。
【０１５５】
基板２０の基板電極２１上に発光素子１０をフェイスダウンでフリップチップ実装する。セラミックスの基板２０には基板の厚さの（２／５）〜（３／５）程度まで切り込みを入れている。切り込みは発光素子１０が載置されている側と反対側の側に入れている。軟化前のガラス３０を下金型に配置する。その上に発光素子１０を挟み込むように基板２０を配置する。下金型も上金型も共に平板上のものである。装置内を窒素充填して下金型を約５６０℃までゆっくりと昇温する。ガラス３０が軟化状態となったら下金型と上金型とで所定の位置まで押圧する。その後、ゆっくりと冷却を行う。所定の温度以下に下金型及び上金型が冷えたら、上金型と下金型とを離し、ガラス３０が固着された基板２０を装置から取り出す。ガラス３０面を上面にして、上方から切断機９０で約０．５ｍｍの深さまで入刃する。その後、ガラス３０と基板２０とを切り込みに沿って分割する。これによって発光装置が製造できる。ガラス３０は切断機９０で入刃する分、基板２０よりも小さい。
【産業上の利用可能性】
【０１５６】
本発明の発光装置は、携帯電話のバックライト用照明や、各種デ−タを表示可能なディスプレイ、ラインセンサ−など各種センサーの光源、インジケータなどに利用される発光装置、表示用として各種計測機器や屋外の案内板等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る発光装置の製造方法を示す概略断面図（１）である。
【図４】第１の実施の形態に係る発光装置の製造方法を示す概略断面図（２）である。
【図５】第１の実施の形態に係る発光装置の製造方法を示す概略断面図（３）である。
【図６】第１の実施の形態に係る発光装置の製造方法を示す概略断面図（４）である。
【図７】第１の実施の形態に係る発光装置の製造方法を示す概略断面図（５）である。
【図８】第１の実施の形態に係る発光装置の製造方法を示す概略断面図（６）である。
【図９】第１の実施の形態に係る発光装置の製造方法を示す概略断面図（７）である。
【図１０】第２の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。
【図１１】第３の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。
【図１２】第４の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。
【図１３】第５の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。
【図１４】第６の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。
【図１５】第７の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。
【図１６】第８の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。
【図１７】第９の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。
【図１８】第１０の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。
【図１９】第１０の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。
【図２０】第１１の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。
【図２１】第１１の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。
【図２２】第１２の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。
【図２３】従来の発光装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１５８】
１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７１０、８１０、９１０、１０１０、１１１０  発光素子
１１  ｎ側電極
１２  ｐ側電極
２０、１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０、９２０、１０２０、１１２０  基板
２１、１２１、２２１、３２１、４２１、５２１、６２１、７２１、８２１、９２１、１０２１、１１２１  基板電極
３０、１３０、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０、７３０、８３０、９３０、１０３０、１１３０  ガラス
３０ａ  上面
３０ｂ  側面
４０、１４０  バンプ
５０  気体層
４８０、８８０  被覆部材
９１５、１０１５  保護素子
１０１６、１１１６  ワイヤ
【図１】
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【図２】
2006156668.tif 000004
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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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１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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