(57)【要約】【課題】熱伝導性及び耐熱性が高い基体に、耐熱性が高く自由な反射面が形成できる反射体を接合して安価なパッケージで、半導体発光素子の発光効率を向上できる発光素子収納用パッケージを提供する。【解決手段】１又は複数枚のセラミック基板からなる平板状のセラミック基体１３の上面に、１又は複数個の開口部１４を有する反射体１５が接着樹脂で接合され、セラミック基体１３の表面と反射体１５の開口部１４とで半導体発光素子１１を搭載するためのキャビティ部１２を設ける発光素子収納用パッケージ１０であって、反射体１５が耐熱性樹脂で鋳込み成形される樹脂成形体からなり、開口部１４の壁面がセラミック基体１３との接合面側より上面側の開口径を大きくするすり鉢状に成形されている。【選択図】図１
2006324283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は複数枚のセラミック基板からなる平板状のセラミック基体の上面に、１又は複数個の開口部を有する反射体が接着樹脂で接合され、前記セラミック基体の表面と前記反射体の前記開口部とで半導体発光素子を搭載するためのキャビティ部を設ける発光素子収納用パッケージであって、
前記反射体が耐熱性樹脂で鋳込み成形される樹脂成形体からなり、前記開口部の壁面が前記セラミック基体との接合面側より上面側の開口径を大きくするすり鉢状に成形されていることを特徴とする発光素子収納用パッケージ。
【請求項２】
複数枚のセラミック基板からなるセラミック基体の上面に１又は複数個の凹部を有し、該凹部を囲繞するようにして１又は複数個の開口部を有する反射体が接着樹脂で接合され、前記セラミック基体の前記凹部を含む表面と前記反射体の前記開口部とで半導体発光素子を搭載するためのキャビティ部を設ける発光素子収納用パッケージであって、
前記反射体が耐熱性樹脂で鋳込み成形される樹脂成形体からなり、前記開口部の壁面が前記セラミック基体との接合面側より上面側の開口径を大きくするすり鉢状に成形されていることを特徴とする発光素子収納用パッケージ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の発光素子収納用パッケージにおいて、前記耐熱性樹脂が液晶ポリマーからなることを特徴とする発光素子収納用パッケージ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の発光素子収納用パッケージにおいて、前記反射体の少なくとも前記開口部壁面にアルミニウムメタライズが施されていることを特徴とする発光素子収納用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発行ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｏｄｅ：以下、ＬＥＤという。）等の半導体発光素子をセラミック基板上に搭載し収納するための発光素子収納用パッケージに関し、より詳細には、ＬＥＤ等の半導体発光素子の発光効率を向上できる発光素子収納用パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からＬＥＤ等の半導体発光素子を収容するための発光素子収納用パッケージとしては、樹脂製や、セラミック製の発光素子収納用パッケージが用いられている。一方、一般照明や大画面液晶用バックライト、自動車用ランプ等のような高い光出力を必要とする用途の半導体発光素子は、消費電力が大きくなり、発熱する半導体発光素子の熱を取り除かなければ、半導体発光素子の温度が上昇して発光効率が低下して高い光出力が得られないという問題を有している。このような半導体発光素子を樹脂製の発光素子収納用パッケージに収納した場合には、樹脂の熱伝導率が低いために、半導体発光素子への投入電力を増加させると半導体発光素子の熱を取り除くことができずに半導体発光素子の温度が上昇して高い光出力が得られない。そこで、樹脂製の発光素子収納用パッケージには、パッケージの放熱性向上を目的として半導体発光素子を直接搭載できる金属リードフレーム上にモールディングした構造の発光素子収納用パッケージが開発されている。しかしながら、樹脂製の発光素子収納用パッケージは、金属リードフレームによる放熱構造を設けたとしても、半導体発光素子への投入電力が一層増加した場合には、発熱する半導体発光素子から熱を取り除くには限界がある。また、樹脂製のパッケージは、このパッケージを鉛フリー半田等で実装する時等に更に加熱があるので、樹脂の耐熱性の問題を抱えている。そこで、最近では、熱伝導性、耐熱性の高いアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等からなるセラミック製のものが多く用いられるようになってきている。
【０００３】
図５示すように、従来のセラミック製の発光素子収納用パッケージ５０は、通常、半導体発光素子５１を収納させるためのキャビティ部５２を、キャビティ部５２の外形の大きさの孔を穿孔した枠体５３となるセラミックグリーンシートと、孔を設けない平板５４となるセラミックグリーンシートを重ね合わせ積層して形成している。また、積層する前のセラミックグリーンシートには、例えば、ボンディングパッド５５や、外部接続端子パッド５６や、それぞれのパターン間を接続させるため等の配線パターンや、ビア等の導体パターンを金属導体ペーストを用いてスクリーン印刷で形成している。そして、複数枚のセラミックグリーンシートを積層した後は、セラミックグリーンシートと導体パターンを同時焼成して発光素子収納用パッケージ５０を形成している。なお、この発光素子収納用パッケージ５０には、キャビティ部５２にＬＥＤ等の半導体発光素子５１が搭載され、半導体発光素子５１と電気的に導通状態とするために、キャビティ部５２の中に設けられているボンディングパッド５５とボンディングワイヤ５７で接続させている。また、この発光素子収納用パッケージ５０の平板５４の他方の主面に設けられる外部接続端子パッド５６は、ボンディングパッド５５と電気的に導通状態となっている。更には、この発光素子収納用パッケージ５０は、通常、キャビティ部５２の内側壁となる枠体５３の内周側面や、平板５４の表面に反射率を向上させる、例えば、所定波長での反射率の大きい金属めっき被膜等を施すことで、キャビティ部５２に搭載される半導体発光素子５１の発光効率を向上させる工夫がなされている。しかしながら、半導体発光素子５１が搭載されるキャビティ部５２の壁面が垂直であるので、半導体発光素子５１からの発光を効率よく反射させることができない問題を抱えている。
【０００４】
そこで、樹脂製の発光素子収納用パッケージには、平板状の樹脂基板の上面に、半導体発光素子が搭載されるキャビティ部の壁面を半導体発光素子の発光を反射させるためにすり鉢状の反射面とする樹脂製の反射体を接合したものが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。また、発光素子収納用パッケージには、金属リードフレームの上面に、半導体発光素子が搭載されるキャビティ部の壁面を半導体発光素子の発光を反射させるためにすり鉢状の反射面とする樹脂製の反射体を接合したものが提案されている（例えば、特許文献３参照）。更に、セラミック製の発光素子収納用パッケージには、ＬＥＤ素子を囲繞できるキャビティ部の壁面を形成するのに、金属製の反射板を接合するものが提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２８２９４８号公報
【特許文献２】特開２００３−２８２９５５号公報
【特許文献３】特開２００３−１６３３８０号公報
【特許文献４】特開２００３−１９７９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述したような従来の発光素子収納用パッケージは、次のような問題がある。
（１）樹脂基板上に半導体発光素子が載置される発光素子収納用パッケージは、半導体発光素子の発熱温度が高い、あるいは半導体発光素子が実装されたパッケージを鉛フリー半田で２次実装する場合に高温、例えば２６０℃程度の温度になるのでので、樹脂の耐熱性の温度を超える場合があり、パッケージとしての強度に限界がある。また、樹脂は、低い熱伝導率であるので、半導体発光素子からの発熱を効率よく放熱させることができない。更に、発光素子収納用パッケージには、耐候性を高めて、高い信頼性を得るために半導体発光素子をＡｕＳｎ等で接着させることが考えられているが、この場合には、一層の高温、例えば３００℃程度の温度にさらされることとなり、樹脂製のパッケージでは樹脂の耐熱性の温度を超える場合があり、パッケージとしての強度に限界がある。耐熱性の高い樹脂として、ポリイミド等が考えられるが、価格的に高価であり、しかも加工性があまりよくない。
（２）金属リードフレームを半導体発光素子からの発熱の放熱板として用いた樹脂製の発光素子収納用パッケージは、樹脂の熱伝導率が低いので、例え金属リードフレームを用いたとしても、半導体発光素子からの発熱を十分に放熱させることができない。
（３）耐熱性の高いセラミック製の発光素子収納用パッケージは、キャビティ部の壁面を自由な形状に形成することが難しく、効率よく発光効率を向上させることに限界がある。
（４）セラミック製のキャビティ部に金属製の反射板を接合する発光素子収納用パッケージは、耐熱性及び半導体発光素子の反射率を向上させることはできるものの、金属製の反射板の加工が容易でなく発光素子収納用パッケージのコストアップとなっている。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、熱伝導性及び耐熱性が高い基体に、耐熱性が高く自由な反射面が形成できる反射体を接合して安価なパッケージで、半導体発光素子の発光効率を向上できる発光素子収納用パッケージ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】
【０００７】
前記目的に沿う本発明に係る発光素子収納用パッケージは、１又は複数枚のセラミック基板からなる平板状のセラミック基体の上面に、１又は複数個の開口部を有する反射体が接着樹脂で接合され、セラミック基体の表面と反射体の開口部とで半導体発光素子を搭載するためのキャビティ部を設ける発光素子収納用パッケージであって、反射体が耐熱性樹脂で鋳込み成形される樹脂成形体からなり、開口部の壁面がセラミック基体との接合面側より上面側の開口径を大きくするすり鉢状に成形されている。
【０００８】
前記目的に沿う本発明に係る他の発光素子収納用パッケージは、複数枚のセラミック基板からなるセラミック基体の上面に１又は複数個の凹部を有し、凹部を囲繞するようにして１又は複数個の開口部を有する反射体が接着樹脂で接合され、セラミック基体の凹部を含む表面と反射体の開口部とで半導体発光素子を搭載するためのキャビティ部を設ける発光素子収納用パッケージであって、反射体が耐熱性樹脂で鋳込み成形される樹脂成形体からなり、開口部の壁面がセラミック基体との接合面側より上面側の開口径を大きくするすり鉢状に成形されている。
【０００９】
ここで、発光素子収納用パッケージは、耐熱性樹脂が液晶ポリマーからなるのがよい。
【００１０】
また、発光素子収納用パッケージは、反射体の少なくとも開口部壁面にアルミニウムメタライズが施されているのがよい。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１又はこれに従属する請求項３又は４記載の発光素子収納用パッケージは、１又は複数枚のセラミック基板からなる平板状のセラミック基体の上面に、１又は複数個の開口部を有する反射体が接着樹脂で接合され、セラミック基体の表面と反射体の開口部とで半導体発光素子を搭載するためのキャビティ部を設ける発光素子収納用パッケージであって、反射体が耐熱性樹脂で鋳込み成形される樹脂成形体からなり、開口部の壁面がセラミック基体との接合面側より上面側の開口径を大きくするすり鉢状に成形されているので、半導体発光素子が載置される部分がセラミック製で熱伝導性及び耐熱性が高く、半導体発光素子を囲繞して半導体発光素子の光を反射する反射面を有する反射体が耐熱性樹脂で鋳込み成形された樹脂成形体であり、セラミック製の反射体のような不安定な形状の反射面でない上に、高熱に対して変形が発生しない目的に応じた自由な形状の反射面が容易に歩留まりがよく安価に作製でき、小型で半導体発光素子の発光効率を向上させることができる。また、１枚のセラミック基体と樹脂成形体に複数個のキャビティ部を形成することもでき、小型の形態で発光効率を向上させることができる発光素子収納用パッケージを安価に提供できる。
【００１２】
請求項２又はこれに従属する請求項３又は４記載の発光素子収納用パッケージは、複数枚のセラミック基板からなるセラミック基体の上面に１又は複数個の凹部を有し、凹部を囲繞するようにして１又は複数個の開口部を有する反射体が接着樹脂で接合され、セラミック基体の凹部を含む表面と反射体の開口部とで半導体発光素子を搭載するためのキャビティ部を設ける発光素子収納用パッケージであって、反射体が耐熱性樹脂で鋳込み成形される樹脂成形体からなり、開口部の壁面がセラミック基体との接合面側より上面側の開口径を大きくするすり鉢状に成形されているので、半導体発光素子が載置される部分がセラミック製で熱伝導性及び耐熱性が高く、半導体発光素子を囲繞して半導体発光素子の光を反射する反射面を有する反射体が耐熱性樹脂で鋳込み成形された樹脂成形体で安価であり、セラミック製の反射体のような不安定な形状の反射面でない上に、高熱に対して変形が発生しない目的に応じた自由な形状の反射面を容易に歩留まりがよく安価に作製でき、小型で半導体発光素子の発光効率を向上させることができる。更に、１枚のセラミック基体と樹脂成形体に複数個のキャビティ部を形成することもでき、小型の形態で発光効率を向上させることができる発光素子収納用パッケージを安価に提供できる。
【００１３】
特に、請求項３記載の発光素子収納用パッケージは、耐熱性樹脂が液晶ポリマーからなるので、樹脂成形体である反射体が通常の鋳込み型で加工性に優れて容易に精度よく複雑な形状の鋳込み成形として作成することができる。また、比較的安価な樹脂によって、発光素子収納用パッケージを安価にすることができる。更に、液晶ポリマーは、３４０℃程度の高温耐熱性があり半導体発光素子からの発熱や、実装時の接着温度の高温に耐えることができる。
【００１４】
また、特に、請求項４記載の発光素子収納用パッケージは、反射体の少なくとも開口部壁面にアルミニウムメタライズが施されているので、反射面の反射率を向上させることができ、半導体発光素子からの発光の発光効率を向上させることができる。また、半導体発光素子からの発光に対して分解する樹脂材の劣化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】
【００１５】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施するための最良の形態について説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る発光素子収納用パッケージの断面図、図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同発光素子収納用パッケージの変形例の断面図、図３は同他の発光素子収納用パッケージの断面図、図４（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同他の発光素子収納用パッケージの変形例の断面図である。
【００１６】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る発光素子収納用パッケージ１０は、外形形状が平面視して、矩形状や、多角形や、円形等からなり、中心部に半導体発光素子１１を搭載するための平面視して、矩形状や、多角形や、円形等からなる１つのキャビティ部１２を有している。この発光素子収納用パッケージ１０には、アルミナや、低温焼成セラミックや、窒化アルミニウム等の１又は複数枚のセラミックグリーンシートを積層し焼成して形成したセラミック基板からなる平板状のセラミック基体１３が用いられている。そして、セラミック基体１３の上面には、１つの開口部１４を有する平板状の反射体１５が耐熱性のある、例えば、シリコーン系接着樹脂や、オレフィン系接着樹脂や、ポリイミド系接着樹脂等の接着樹脂で接合されている。特に、シリコーン系接着樹脂や、オレフィン系接着樹脂は、昇降温の熱工程を通る時にセラミック基体１３と反射体１５との熱膨張係数の差による応力歪みを緩和させることができ、反射体１５の反射面形状の変形を防ぐことができる。この発光素子収納用パッケージ１０は、反射体１５の開口部１４の開口から露出するセラミック基体１３の表面と、反射体１５の開口部１４の壁面とで半導体発光素子１１を搭載するための１つのキャビティ部１２を設けている。なお、発光素子収納用パッケージ１０は、セラミック基体１３の平面視した外形形状及び外形寸法と、反射体１５の平面視した外形形状及び外形寸法が同一、又は異なっていてもよく、限定されるものではない。
【００１７】
この発光素子収納用パッケージ１０に用いられる反射体１５は、耐熱性樹脂を、通常一般的に樹脂成形体を形成する時に使用されているような樹脂用金型による鋳込み成形を行うことによって、樹脂成形体として形成されている。そして、この発光素子収納用パッケージ１０の反射体１５の開口部１４の壁面は、セラミック基体１３との接合面側の開口径ａより上面側の開口径ｂを大きくするすり鉢状に形成されている。この反射体１５の開口部１４の壁面は、半導体発光素子１１から発する光を反射させるための反射面として用いられている。反射体１５の壁面は、すり鉢状に外側に向かって開放しているので、半導体発光素子１１から発する光を効率よく反射させて発光効率を向上させることができる。なお、反射体１５の開口部１４のすり鉢状の壁面は、稜線が直線状に限定されるものではなく、例えば、椀形の形状のような曲線状のものであってもよい。
【００１８】
次に、図２（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら、発光素子収納用パッケージ１０の変形例の発光素子収納用パッケージ１０ａ、１０ｂを説明する。
図２（Ａ）に示すように、発光素子収納用パッケージ１０ａは、アルミナや、低温焼成セラミックや、窒化アルミニウム等の１又は複数枚のセラミックグリーンシートを積層し焼成して形成したセラミック基板からなる平板状の１つの大型のセラミック基体１３ａを有している。そして、セラミック基体１３ａの上面には、複数個の開口部１４を有する平板状の反射体１５ａが耐熱性のある、例えば、シリコーン系接着樹脂や、オレフィン系接着樹脂や、ポリイミド系接着樹脂等の接着樹脂で接合されている。この発光素子収納用パッケージ１０ａは、反射体１５ａのそれぞれの開口部１４の開口から露出するセラミック基体１３ａの表面と、反射体１５ａのそれぞれの開口部１４の壁面とで複数個のキャビティ部１２を設け、このそれぞれのキャビティ部１２に半導体発光素子１１（図示せず、図１参照）を搭載するようにしている。それぞれのキャビティ部１２は、反射体１５ａの開口部１４が下面側より上面側の開口径を大きくするすり鉢状となっており、このすり鉢状の壁面を半導体発光素子１１から発する光の反射面としている。この発光素子収納用パッケージ１０ａは、平板状からなるセラミック基体１３ａに複数個の開口部１４を有する平板状の１つの反射体１５ａを接合することで形成できるので、小型で明るく、配色自由度の高い半導体発光素子モジュールが実現可能となるパッケージを容易に提供できる。
【００１９】
図２（Ｂ）に示すように、発光素子収納用パッケージ１０ｂは、発光素子収納用パッケージ１０ａと同様に、アルミナや、低温焼成セラミックや、窒化アルミニウム等の１又は複数枚のセラミックグリーンシートを積層し焼成して形成したセラミック基板からなる平板状の１つの大型のセラミック基体１３ａを有している。そして、セラミック基体１３ａの上面には、１つの開口部１４を有する平板状の反射体１５の複数個が耐熱性のある、例えば、シリコーン系接着樹脂や、オレフィン系接着樹脂や、ポリイミド系接着樹脂等の接着樹脂で接合されている。この発光素子収納用パッケージ１０ｂは、それぞれの反射体１５の開口部１４の開口から露出するセラミック基体１３ａの表面と、それぞれの反射体１５の開口部１４の壁面とで複数個のキャビティ部１２を設け、このそれぞれのキャビティ部１２に半導体発光素子１１（図示せず、図１参照）を搭載するようにしている。それぞれのキャビティ部１２は、反射体１５の開口部１４が下面側より上面側の開口径を大きくするすり鉢状となっており、このすり鉢状の壁面を半導体発光素子１１から発する光の反射面としている。この発光素子収納用パッケージ１０ｂは、平板状からなるセラミック基体１３ａに１つの開口部１４を有する反射体１５の複数個を接合することで形成できるので、小型で明るく、配色自由度の高い半導体発光素子モジュールが実現可能となるパッケージを容易に提供できる。
【００２０】
なお、発光素子収納用パッケージ１０、１０ａ、１０ｂには、キャビティ部１２の底面に半導体発光素子１１（図２（Ａ）、（Ｂ）では図示せず）が搭載され、半導体発光素子１１とボンディングワイヤ１６（図２（Ａ）、（Ｂ）では図示せず）や、バンプ（図示せず）で接続し、外部から電気的に導通させるためにセラミック基体１３、１３ａに導体配線パターン１７が形成されている。また、発光素子収納用パッケージ１０、１０ａ、１０ｂには、半導体発光素子１１をキャビティ部１２に搭載し、キャビティ部１２内に蛍光体入りの樹脂等が充填された後、反射体１５、１５ａの開口部１４の上面側の開口周縁部にレンズ１８（図２（Ａ）、（Ｂ）では図示せず）を樹脂接着剤等を用いて接合されるようになっている。
【００２１】
次いで、図３を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る他の発光素子収納用パッケージ１０ｃを説明する。
図３に示すように、発光素子収納用パッケージ１０ｃは、平面視して、矩形状や、多角形や、円形等からなり、中心部に半導体発光素子１１を搭載するためのキャビティ部１２を１つ有している。この発光素子収納用パッケージ１０ｃには、後述する反射体１５と併せて構成されるキャビティ部１２に半導体発光素子１１を搭載するために、アルミナや、低温焼成セラミックや、窒化アルミニウム等からなる複数枚のセラミック基板からなるセラミック基体１３ｂが用いられている。そして、セラミック基体１３ｂには、セラミック基体１３ｂの焼成前の複数枚のセラミックグリーンシートの１又は複数枚の必要セラミックグリーンシートの必要部位にキャビティ部１２用の開口孔となるようにそれぞれのセラミックグリーンシートの穿孔面が垂直や、テーパ状になるように穿設し、積層し、焼成することでキャビティ部１２用の貫通孔２０が形成されている。なお、キャビティ部１２用の貫通孔２０が複数枚のセラミックグリーンシートで構成される場合には、貫通孔２０のそれぞれの大きさが同一の大きさであってもよく、上層に行くにつれて大きい貫通孔２０からなる階段状であってもよい。この発光素子収納用パッケージ１０ｃには、セラミック基体１３ｂと併せて構成されるキャビティ部１２を形成するために、半導体発光素子１１の光を反射するための開口部１４を設ける反射体１５がセラミック基板１３ｂのキャビティ部１２の貫通孔２０の周縁部に開口部１４を沿うようにしてセラミック基板１３ｂの上面に、例えば、シリコーン系接着樹脂や、オレフィン系接着樹脂や、ポリイミド系接着樹脂等の接着樹脂で接合されて有している。
【００２２】
この発光素子収納用パッケージ１０ｃに用いられる反射体１５は、前述の発光素子収納用パッケージ１０の場合と同様に、耐熱性樹脂を、通常一般的に樹脂成形体を形成する時に使用されているような樹脂用金型による鋳込み成形を行うことによって、開口部１４の壁面が下面側の開口径ａより上面側の開口径ｂを大きくするすり鉢状の樹脂成形体として形成されている。発光素子収納用パッケージ１０ｃの反射体１５の開口部１４の壁面は、セラミック基板１３ｂと併せてキャビティ部１２の壁面を形成すると共に、発光素子収納用パッケージ１０の反射体１５と同様に、半導体発光素子１１から発する光を反射させるための反射面として用いられている。反射体１５の開口部１４の壁面は、すり鉢状に外側に向かって開放しているので、半導体発光素子１１から発する光を効率よく反射でき、発光効率を向上させることができる。なお、反射体１５のすり鉢状の壁面は、稜線が直線状に限定されるものではなく、例えば、椀形の形状のような曲線状のものであってもよい。また、耐熱性樹脂の樹脂成形体からなる反射体１５は、樹脂の鋳込み成形加工等によって、容易に複雑な形状が形成できるので、目的に応じた反射角度や、反射面形状を持つ反射体１５を容易に得ることができる。
【００２３】
次に、図４（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら、発光素子収納用パッケージ１０ｃの変形例の発光素子収納用パッケージ１０ｄ、１０ｅを説明する。
図４（Ａ）に示すように、発光素子収納用パッケージ１０ｄは、アルミナや、低温焼成セラミックや、窒化アルミニウム等の複数枚のセラミックグリーンシートを積層し焼成して形成したセラミック基板からなる１つの大型のセラミック基体１３ｃを有している。このセラミック基体１３ｃには、後述する１つの平板状の反射体１５ａと併せて構成される半導体発光素子１１（図示せず、図３参照）を搭載するためのキャビティ部１２用の貫通孔２０が複数個の設けるられている。このセラミック基体１３ｃのキャビティ部１２用の貫通孔２０は、セラミック基体１３ｃの焼成前の複数枚のセラミックグリーンシートの１又は複数枚の必要セラミックグリーンシートの必要部位にキャビティ部１２用の開口孔となるようにそれぞれのセラミックグリーンシートの穿孔面が垂直や、テーパ状になるように穿設し、積層し、焼成することでキャビティ部１２用として複数個が形成されている。そして、セラミック基体１３ｃの上面には、複数個の開口部１４を有する平板状の反射体１５ａがセラミック基体１３ｃのそれぞれのキャビティ部１２用のそれぞれの開口孔の上端周縁と、反射体１５ａのそれぞれの開口部１４の下端周縁とが合わされるようにして、耐熱性のある、例えば、シリコーン系接着樹脂や、オレフィン系接着樹脂や、ポリイミド系接着樹脂等の接着樹脂で接合されている。この発光素子収納用パッケージ１０ｄは、反射体１５ａのそれぞれの開口部１４の壁面、セラミック基体１３ｃのそれぞれの貫通孔２０の壁面、及び貫通孔２０の開口から露出するセラミック基体１３ｃの表面とで、複数個のキャビティ部１２を設け、このそれぞれのキャビティ部１２に半導体発光素子１１を搭載するようにしている。それぞれのキャビティ部１２は、反射体１５ａの開口部１４が下面側より上面側の開口径を大きくするすり鉢状となっており、このすり鉢状の壁面を半導体発光素子１１から発する光の反射面としている。この発光素子収納用パッケージ１０ｄは、平板状からなるセラミック基体１３ｃに複数個の開口部１４を有する平板状の１つの反射体１５ａを接合することで形成できるので、小型で明るく、配色自由度の高い半導体発光素子モジュールが実現可能となるパッケージを容易に提供できる。
【００２４】
図４（Ｂ）に示すように、発光素子収納用パッケージ１０ｅは、発光素子収納用パッケージ１０ｄと同様に、アルミナや、低温焼成セラミックや、窒化アルミニウム等の複数枚のセラミックグリーンシートを積層し焼成して形成したセラミック基板からなる１つの大型のセラミック基体１３ｃを有している。このセラミック基体１３ｃには、後述するそれぞれの反射体１５と併せて構成される半導体発光素子１１（図示せず、図３参照）を搭載するためのキャビティ部１２用の貫通孔２０が複数個の設けるられている。このセラミック基体１３ｃのキャビティ部１２用の貫通孔２０は、セラミック基体１３ｃの焼成前の複数枚のセラミックグリーンシートの１又は複数枚の必要セラミックグリーンシートの必要部位にキャビティ部１２用の開口孔となるようにそれぞれのセラミックグリーンシートの穿孔面が垂直や、テーパ状になるように穿設し、積層し、焼成することでキャビティ部１２用として複数個が形成されている。そして、セラミック基体１３ｃの上面には、１つの開口部１４を有する平板状の反射体１５の複数個がそれぞれの貫通孔２０に開口部１４を合わせるようにして、耐熱性のある、例えば、シリコーン系接着樹脂や、オレフィン系接着樹脂や、ポリイミド系接着樹脂等の接着樹脂で接合されている。この発光素子収納用パッケージ１０ｅは、それぞれの反射体１５の開口部１４の壁面、セラミック基体１３ｃのそれぞれの貫通孔２０の壁面、及び貫通孔２０の開口から露出するセラミック基体１３ｃの表面とで、複数個のそれぞれのキャビティ部１２を設け、このそれぞれのキャビティ部１２に半導体発光素子１１を搭載するようにしている。それぞれのキャビティ部１２は、それぞれの反射体１５の開口部１４が下面側より上面側の開口径を大きくするすり鉢状となっており、このすり鉢状の壁面を半導体発光素子１１から発する光の反射面としている。この発光素子収納用パッケージ１０ｅは、平板状からなるセラミック基体１３ｃに１つの開口部１４を有する反射体１５の複数個を接合することで形成できるので、小型で明るく、配色自由度の高い半導体発光素子モジュールが実現可能となるパッケージを容易に提供できる。
【００２５】
なお、発光素子収納用パッケージ１０ｃ、１０ｄ、１０ｅには、前述の発光素子収納用パッケージ１０、１０ａ、１０ｂの場合と同様に、キャビティ部１２の底面に半導体発光素子１１（図４（Ａ）、（Ｂ）では図示せず）が搭載され、半導体発光素子１１とボンディングワイヤ１６（図４（Ａ）、（Ｂ）では図示せず）や、バンプ（図示せず）で接続し、外部から電気的に導通させるためにセラミック基体１３ｂ、１３ｃに導体配線パターン１７や、ビア１９が形成されている。また、発光素子収納用パッケージ１０ｃ、１０ｄ、１０ｅには、半導体発光素子１１をキャビティ部１２に搭載し、キャビティ部１２内に蛍光体入りの樹脂等が充填された後、反射体１５、１５ａの開口部１４、１４ａの上面にレンズ１８（図４（Ａ）、（Ｂ）では図示せず）を樹脂接着剤等を用いて接合されるようになっている。
【００２６】
ここで、発光素子収納用パッケージ１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅに用いられるセラミック基体１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃに、セラミックの一例であるアルミナを用いた場合の作製方法を説明する。この作製には、先ず、アルミナ粉末にマグネシア、シリカ、カルシア等の焼結助剤を適当量加えた粉末に、ジオクチルフタレート等の可塑剤と、アクリル樹脂等のバインダー、及び、トルエン、キシレン、アルコール類等の溶剤が加えられ、十分に混練した後、脱泡して粘度２０００〜４００００ｃｐｓのスラリーが作製される。次いで、スラリーは、ドクターブレード法等によって、例えば、厚み０．２５ｍｍのロール状のシートに形成され、適当なサイズにカットしてセラミックグリーンシートが作製される。そして、このセラミックグリーンシートには、打ち抜き金型やパンチングマシーン等を用いて、それぞれの所定位置に上層と下層との間の導通を形成するためのビア１９用の孔が穿設される。更に、セラミックグリーンシートには、タングステン等からなる金属導体ペーストを用いてスクリーン印刷でビア１９用の孔に充填したり、半導体発光素子１１と電気的に導通状態とするために表面に導体配線パターン１７用の導体印刷パターンが形成される。これらの印刷が完了したセラミックグリーンシートは、複数枚が重ね合わされ積層体が形成される。そして、次に、タングステン等からなる金属導体と、セラミックグリーンシートとを還元性雰囲気の焼成炉で同時焼成してセラミック基体１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃが作製されている。
【００２７】
発光素子収納用パッケージ１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅに用いられる反射体１５、１５ａは、耐熱性樹脂が液晶ポリマーからなるのがよい。この液晶ポリマーは、耐熱性に優れ、鋳込み用金型を用いて鋳込み形成できる樹脂成形体として加工性がよく、また、精度よく形成することができる。更に、液晶ポリマーは、比較的安価であり発光素子収納用パッケージ１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅを安価にすることができる。
【００２８】
発光素子収納用パッケージ１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅに用いられる反射体１５、１５ａの少なくとも開口部１４の壁面には、アルミニウムメタライズが施されているのがよい。このアルミニウムメタライズは、通常、アルミニウム蒸着によって形成することができる。開口部１４の壁面は、このアルミニウムメタライズによって、壁面の反射率を赤外から紫外領域まで広い波長領域で向上させることができ、半導体発光素子１１からの発光を効率よく取り出すことができるので、半導体発光素子１１から発せられる光の明るさを向上させることができる。また、アルミニウムメタライズは、樹脂の表面に施されることで、半導体発光素子からの発光に対して分解する樹脂材の劣化を防止することができる。
【００２９】
なお、前記の発光素子収納用パッケージ１０ａ、１０ｂ、１０ｄ、１０ｅのような１枚の大型のセラミック基体１３ａ、１３ｃに複数個のキャビティ部１２を有するような場合には、セラミック基体１３ａ、１３ｃに半導体発光素子１１を駆動させるための駆動用半導体素子が、例えば、セラミック基体１３ａ、１３ｃの裏面側に搭載でき、この駆動用半導体素子を作動させるための駆動回路用の配線パターンが形成されていると、複数個の半導体発光素子１１の発光形態がコントロールできるので、例えば、明るさを無段階的に調整できるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の発光素子収納用パッケージは、ＬＥＤ等の半導体発光素子を搭載させて照明や、ディスプレイ等に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る発光素子収納用パッケージの断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同発光素子収納用パッケージの変形例の断面図である。
【図３】同他の発光素子収納用パッケージの断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同他の発光素子収納用パッケージの変形例の断面図である。
【図５】従来の発光素子収納用パッケージの断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ：発光素子収納用パッケージ、１１：半導体発光素子、１２：キャビティ部、１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ：セラミック基体、１４：開口部、１５、１５ａ：反射体、１６：ボンディングワイヤ、１７：導体配線パターン、１８：レンズ、１９：ビア、２０：貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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