(57)【要約】  【課題】  光反射面の光沢度を高めた発光素子搭載用パッケージを簡単な方法で製造できるようにする。  【解決手段】  アルミナ、窒化アルミニウム等の高温焼成セラミックで形成したパッケージ本体１１のキャビティ１３の周側面に、タングステン、モリブデン等の高融点金属よりなる下地メタライズ層１８をパッケージ本体１１と同時焼成する。この後、この下地メタライズ層１８の上に光沢ニッケルめっき層１９を形成し、更に、この光沢ニッケルめっき層１９の上に光沢銀めっき層２０を形成し、この光沢銀めっき層２０の表面を光反射面２１とする。光沢ニッケルめっき層１９と光沢銀めっき層２０の形成方法は、ニッケルめっき液と銀めっき液にそれぞれ光沢剤を添加するだけで、それ以外は従来と同じめっき処理方法を用いれば良い。  【選択図】  図１
2006295011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を搭載するためのキャビティを有し、このキャビティの周側面を前記発光素子の光を外側に向けて反射する光反射面として用いる発光素子搭載用パッケージにおいて、  前記光反射面には、光沢ニッケルめっき層を下地とし、その上に光沢銀めっき層が形成されていることを特徴とする発光素子搭載用パッケージ。
【請求項２】
パッケージ本体は、アルミナ、窒化アルミニウム等の高温焼成セラミックで形成され、  前記キャビティの周側面には、タングステン、モリブデン等の高融点金属よりなる下地メタライズ層が前記パッケージ本体と同時焼成され、この下地メタライズ層の上に前記光沢ニッケルめっき層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光素子搭載用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子を搭載するためのキャビティの周側面を発光素子の光を外側に向けて反射する光反射面として用いる発光素子搭載用パッケージに関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１（特開２００４−２０７６７２号公報）に記載された発光素子搭載用パッケージは、図３に示すように、アルミナ基板１の上面側に形成されたキャビティ２内に発光素子３を搭載し、キャビティ２の周側面に、発光素子３の光を外側に向けて反射する光反射面４を形成した構成となっている。この場合、光反射面４には、タングステン及びモリブデンを含む下地メタライズ層５をアルミナ基板１と同時焼成し、この下地メタライズ層５上にニッケルめっき層６を介して銀めっき層７を形成することで、光反射面４となる銀めっき層７が剥離しにくい構成となっている。この特許文献１には、銀めっき層７の表面の平均粗さは１〜３μｍが好ましく、光反射率は８０％以上が好ましいと記載されているが（段落［００３５］〜［００３６］参照）、これらの条件を達成する具体的な形成方法は記載されていない。
【０００３】
また、特許文献２（特開２００２−２３２０１７号公報）には、アルミナ基板と同時焼成したキャビティ周側面の下地メタライズ層の上に、ニッケルや金・白金・パラジウム等のめっき層を形成して、このめっき層の表面を光反射面とすることが記載されている（段落［００３３］参照）。この特許文献２にも、めっき層の表面の平均粗さは１〜３μｍが好ましく、光反射率は８０％以上が好ましいと記載されており（段落［００３４］参照）、更に、これらの条件を達成するために、アルミナ基板のキャビティ周側面を形成するセラミックグリーンシートの貫通穴内壁の平均粗さを４〜１０μｍとし（段落［００３０］参照）、下地メタライズ層の平均粗さを３〜６μｍとすると共に、この下地メタライズ層上に形成するめっき層の厚みを１〜１３μｍとすることが記載されている（段落［００３４］参照）。
【特許文献１】特開２００４−２０７６７２号公報（第１頁、第７頁等）
【特許文献２】特開２００２−２３２０１７号公報（第１頁、第５頁等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献２では、セラミックグリーンシートの貫通穴内壁の平均粗さを４〜１０μｍ、下地メタライズ層の平均粗さを３〜６μｍ、めっき層の厚みを１〜１３μｍとすることで、めっき層の表面の平均粗さを１〜３μｍ、光反射率を８０％以上とするようにしているが、この方法では、セラミックグリーンシートの貫通穴内壁の平均粗さ、下地メタライズ層の平均粗さ及びめっき層の厚みを全て厳格に管理する必要があるため、生産管理に手間がかかって、製造コストが高くなるという欠点がある。
【０００５】
しかも、光反射面表層のめっき層を、光反射率が高いと言われている銀めっきで形成した場合でも、めっき層表面の光沢度が不足して、実際には光反射率を大きく向上させることは困難である。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、光反射面の光沢度を高めた発光素子搭載用パッケージを簡単な方法で製造できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ところで、光反射面表層のめっき層の光沢度を高めるために、表層のめっき層を光沢度の高い光沢銀めっきで形成することが考えられる。しかし、表層のめっき層を光沢銀めっき層としただけでは、その下地のニッケルめっき層の凹凸のために光沢銀めっき層の表面にも凹凸ができてしまい、それほど高い光沢度とはならない。
【０００８】
そこで、請求項１に係る発明は、発光素子搭載用パッケージの光反射面に、光沢ニッケルめっき層を下地とし、その上に光沢銀めっき層を形成した構成としたものである。このように、表層の銀めっき層とその下地のニッケルめっき層の両方を光沢めっきで形成すれば、下地の光沢ニッケルめっき層は、凹凸の小さい下地めっき層となるため、その上に形成する光沢銀めっき層の凹凸が小さくなり、光沢度の高い光反射面を形成することができる。しかも、光沢ニッケルめっき層と光沢銀めっき層の形成方法は、ニッケルめっき液と銀めっき液にそれぞれ光沢剤を添加するだけで、それ以外は従来と同じめっき処理方法を用いれば良いため、製造方法も簡単であり、低コスト化の要求も満たすことができる。
【０００９】
本発明は、パッケージ本体を１０００℃以下で焼成する低温焼成セラミックで形成した発光素子搭載用パッケージに適用することも可能であるが、請求項２のように、パッケージ本体を、アルミナ、窒化アルミニウム等の高温焼成セラミックで形成し、前記キャビティの周側面に、タングステン、モリブデン等の高融点金属よりなる下地メタライズ層を前記パッケージ本体と同時焼成し、この下地メタライズ層の上に光沢ニッケルめっき層を介して光沢銀めっき層を形成するようにしても良い。このようにすれば、パッケージ本体（セラミック）と下地メタライズ層と光沢ニッケルめっき層と光沢銀めっき層との間の接合強度が強くなり、パッケージ本体に搭載した発光素子を透明樹脂で封止する工程で、光沢銀めっき層や光沢ニッケルめっき層が剥離することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図１は、パッケージ本体１１に発光素子１２を搭載するためのキャビティ１３を１個のみ形成した発光素子搭載用パッケージの構成例であり、図２は、パッケージ本体１１に発光素子１２を搭載するためのキャビティ１３を複数個形成した発光素子搭載用パッケージの構成例である。
【００１１】
パッケージ本体１１は、例えば複数のセラミック層１１ａ〜１１ｃ（セラミックグリーンシート）を積層して焼成一体化した多層セラミック基板により構成され、その最上層のセラミック層１１ａに形成した貫通穴によってキャビティ１３が形成されている。各セラミック層１１ａ〜１１ｃは、アルミナ、窒化アルミニウム等の１０００℃以上で焼成する高温焼成セラミックで形成され、キャビティ１３の周側面は、発光素子１２の光を外側に向けて反射する光反射面２１を形成するために、外側に向けて拡開するように形成されている。
【００１２】
キャビティ１３の底面となる部分には、発光素子１２をボンディングワイヤ１４で接続するためのパッド１５が形成され、各セラミック層１１ｂ，１１ｃには、層間を電気的に接続するビア１６と配線パターン１７がタングステン、モリブデン等の高融点金属導体ペーストにより印刷焼成されている。
【００１３】
キャビティ１３の周側面には、タングステン、モリブデン等の高融点金属よりなる下地メタライズ層１８がパッケージ本体１１と同時焼成され、この下地メタライズ層１８の上に光沢ニッケルめっき層１９が形成され、この光沢ニッケルめっき層１９の上に光沢銀めっき層２０が形成され、この光沢銀めっき層２０の表面が光反射面２１となっている。
【００１４】
この場合、光沢ニッケルめっき層１９の厚みは、光沢銀めっき層２０との接合強度を確保するために１〜８μｍとすることが望ましい。また、光沢銀めっき層２０の厚みが薄すぎると、下地のニッケルが光沢銀めっき層２０表面に浸透して光沢銀めっき層２０表面（光反射面２１）が変色するため、光沢銀めっき層２０の厚みは、２．５μｍ以上とすることが望ましい。
【００１５】
以上のように構成した発光素子搭載用パッケージを製造する場合は、焼成前の各セラミック層１１ａ〜１１ｃ（セラミックグリーンシート）に、それぞれ下地メタライズ層１８、ビア１６、配線パターン１７をタングステン、モリブデン等の高融点金属の導体ペーストで印刷した後、各セラミック層１１ａ〜１１ｃを積層・圧着して一体化し、これを高温焼成セラミックの焼結温度で焼成する。これにより、パッケージ本体１１と下地メタライズ層１８、ビア１６、配線パターン１７を同時焼成する。
【００１６】
この後、光沢ニッケルめっき行程に進み、光沢剤を添加したニッケルめっき液を用いて電解めっき法又は無電解めっき法によりキャビティ１３の周側面の下地メタライズ層１８上に１〜８μｍの厚みの光沢ニッケルめっき層１９を形成する。
【００１７】
この後、光沢銀めっき行程に進み、光沢剤を添加した銀めっき液を用いて、電解めっき法又は無電解めっき法により、キャビティ１３の周側面の光沢ニッケルめっき層１９上に２．５μｍ以上の厚みの光沢銀めっき層２０を形成する。この光沢銀めっき層２０の表面が光反射面２１となる。
【００１８】
本発明者らは、本実施例のパッケージの光反射面２１の光沢度を評価するために、比較例として、下地メタライズ層の上に、光沢剤無しの普通の下地ニッケルめっき層を形成し、この下地ニッケルめっき層の上に光沢銀めっき層を形成したパッケージを作製した。そして、本実施例と比較例のパッケージの光沢銀めっき層の表面（光反射面）の光沢度を計測したところ、比較例では、光沢度が０．６であったのに対して、本実施例では、光沢度が１．０であり、比較例よりも各段に高い光沢度が得られた。また、下地ニッケルめっき層表面の光沢度を計測したところ、比較例の下地ニッケルめっき層は、光沢剤無しであるため、光沢度が０．１という非常に低い数値であったのに対して、本実施例では、光沢ニッケルめっきを用いているため、光沢度が比較例よりも各段に高い０．５であった。
【００１９】
ここで、光沢度は、次式で定義される。
光沢度＝２−ｌｏｇ10（反射率）
反射率＝反射光量／入射光量
但し、反射率は、入射光に対して４５°方向への反射率である。光沢度の計測器は、日本電色工業社製のデンシトメーター「ＮＤ１０」を使用した。
【００２０】
この試験結果から、下地ニッケルめっき層の光沢度の影響がその上の銀めっき層の光沢度に大きく現れることが容易に推測できる。一般に、めっき層表面の凹凸が大きくなるほど、光沢度が低くなるという関係があることを考慮すると、比較例の光沢剤無しの下地ニッケルめっき層は、光沢度が０．１という非常に低い数値であることから、表面の凹凸がかなり大きいものと推測できる。このため、比較例のように、光沢剤無しの下地ニッケルめっき層の上に光沢銀めっき層を形成しても、その下地ニッケルめっき層の凹凸のために光沢銀めっき層の表面にも凹凸ができてしまい、光沢度が０．６程度にしかならず、それほど高い光沢度とはならない。
【００２１】
これに対して、本実施例では、下地ニッケルめっき層１９も、その上の銀めっき層２０と同じく、光沢めっきで形成しているので、下地の光沢ニッケルめっき層１９は、光沢度が比較例よりも各段に高い０．５となり、比較例よりも明らかに凹凸の小さい下地めっき層となる。このため、下地の光沢ニッケルめっき層１９の上に形成する光沢銀めっき層２０表面の凹凸も小さくなり、光沢度が１．０という非常に高い光沢度の光反射面２１を形成することができる。しかも、光沢ニッケルめっき層１９と光沢銀めっき層２０の形成方法は、ニッケルめっき液と銀めっき液にそれぞれ光沢剤を添加するだけで、それ以外は従来と同じめっき処理方法を用いれば良いため、製造方法も簡単であり、低コスト化の要求も満たすことができる。
【００２２】
しかも、パッケージ本体１１のキャビティ１３の周側面に下地メタライズ層１８を同時焼成し、この下地メタライズ層１８の上に光沢ニッケルめっき層１９を介して光沢銀めっき層２０を形成するようにしたので、パッケージ本体１１（セラミック）と下地メタライズ層１８と光沢ニッケルめっき層１９と光沢銀めっき層２０との間の接合強度が強くなり、パッケージ本体１１に搭載した発光素子１２を透明樹脂で封止する工程で、光沢銀めっき層２０や光沢ニッケルめっき層１９が剥離することを防止することができる利点もある。
【００２３】
尚、図１及び図２のパッケージ構成例では、キャビティ１３の周側面のみに光反射面２１を形成したが、キャビティ１３の底面に跨がって光反射面２１を形成したり、キャビティ１３の周側面の一部に光反射面２１を形成しない部分があっても良い。
【００２４】
その他、本発明は、パッケージ本体を１０００℃以下で焼成する低温焼成セラミックで形成した発光素子搭載用パッケージに適用することも可能である等、種々変形して実施できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施例における発光素子搭載用パッケージの構成例（その１）を示す縦断面図である。
【図２】本発明の一実施例における発光素子搭載用パッケージの構成例（その２）を示す縦断面図である。
【図３】従来の発光素子搭載用パッケージの構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１１…パッケージ本体、１２…発光素子、１３…キャビティ、１８…下地メタライズ層、１９…光沢ニッケルめっき層、２０…光沢銀めっき層、２１…光反射面
【図１】
2006295011.tif 000003
【図２】
2006295011.tif 000004
【図３】
2006295011.tif 000005