(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面及び下面を有する基体と、
前記基体の上面に載置された発光素子と、
前記発光素子を囲むように前記基体の上面に接合された枠体であって、前記枠体の内側と外側とを繋ぐように前記枠体を貫通する第１貫通孔を有する枠体と、
前記第１貫通孔に挿入され、前記発光素子と電気的に接続されたリード端子と、
前記発光素子を封止するように前記枠体に接合された蓋体と、を備える発光装置であって、
前記枠体の外側面又は内側面の少なくとも一方に接合された板体であって、前記第１貫通孔の貫通方向と同じ方向に前記板体を貫通する第２貫通孔を有し、前記第２貫通孔に前記リード端子が挿入され、且つ、その厚みが前記枠体の厚みよりも大きい板体と、
前記第２貫通孔内に設けられ、前記リード端子を固定する固定部材と、をさらに備え、
前記枠体はその全体にわたって前記板体よりも薄いことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記枠体は、前記板体の上方で内側又は外側に屈曲した上側縁部を有し、
前記蓋体は、前記上側縁部で前記枠体に接合されており、
前記上側縁部は、前記板体から離間していることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記第１貫通孔の最大幅は、前記第２貫通孔の最大幅よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記板体は、前記基体と接合されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記上側縁部は外側に屈曲しており、
前記板体は、前記枠体の外側面に接合されていることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項６】
前記枠体は、前記板体の下方で内側に屈曲した下側縁部を有し、前記下側縁部で前記基体に接合されていることを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
前記枠体は、上面視における外形が略矩形であって、第１外側面と、前記第１外側面と反対側にある第２外側面と、第３外側面と、前記第３外側面と反対側にある第４外側面とを有し、
前記第１外側面及び前記第２外側面のそれぞれに、前記板体が接続されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項８】
前記基体は、上面視において、前記第３外側面及び前記第４外側面に交わる方向で前記枠体を挟む位置にネジ止め用孔を有することを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
【請求項９】
前記発光素子は、半導体レーザ素子であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記半導体レーザ素子は、窒化物半導体からなる活性層を有することを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記基体の上面に、前記半導体レーザ素子が複数載置されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記枠体の厚みは、０．１〜１．０ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記板体の厚みは、１．０〜３．０ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記板体は、金属からなることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１５】
上面及び下面を有する基体と、
前記基体の上面に接合された枠体であって、前記枠体の内側と外側とを繋ぐように前記枠体を貫通する第１貫通孔を有する枠体と、
前記第１貫通孔に挿入されたリード端子と、を備える発光装置用パッケージであって、
前記枠体の外側面又は内側面の少なくとも一方に接合された板体であって、前記第１貫通孔の貫通方向と同じ方向に前記板体を貫通する第２貫通孔を有し、前記第２貫通孔に前記リード端子が挿入され、且つ、その厚みが前記枠体の厚みよりも大きい板体と、
前記第２貫通孔内に設けられ、前記リード端子を固定する固定部材と、をさらに備え、
前記枠体はその全体にわたって前記板体よりも薄いことを特徴とする発光装置用パッケージ。
【請求項１６】
前記枠体は、前記板体の上方で内側又は外側に屈曲した上側縁部を有し、
前記上側縁部は、前記板体から離間していることを特徴とする請求項１５に記載の発光装置用パッケージ。
【請求項１７】
前記第１貫通孔の最大幅は、前記第２貫通孔の最大幅よりも大きいことを特徴とする請求項１５または１６に記載の発光装置用パッケージ。
【請求項１８】
前記板体は、前記基体と接合されていることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の発光装置用パッケージ。
【請求項１９】
前記上側縁部は外側に屈曲しており、
前記板体は、前記枠体の外側面に接合されていることを特徴とする請求項１６に記載の発光装置用パッケージ。
【請求項２０】
前記枠体は、前記板体の下方で内側に屈曲した下側縁部を有し、前記下側縁部で前記基体に接合されていることを特徴とする請求項１９に記載の発光装置用パッケージ。
【請求項２１】
前記枠体は、上面視における外形が略矩形であって、第１外側面と、前記第１外側面と反対側にある第２外側面と、第３外側面と、前記第３外側面と反対側にある第４外側面とを有し、
前記第１外側面及び前記第２外側面のそれぞれに、前記板体が接続されていることを特徴とする請求項１５〜２０のいずれか１項に記載の発光装置用パッケージ。
【請求項２２】
前記基体は、上面視において、前記第３外側面及び前記第４外側面に交わる方向で前記枠体を挟む位置にネジ止め用孔を有することを特徴とする請求項２１に記載の発光装置用パッケージ。
【請求項２３】
前記枠体の厚みは、０．１〜１．０ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１５〜２２のいずれか１項に記載の発光装置用パッケージ。
【請求項２４】
前記板体の厚みは、１．０〜３．０ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１５〜２３のいずれか１項に記載の発光装置用パッケージ。
【請求項２５】
前記板体は、金属からなることを特徴とする請求項１５〜２４のいずれか１項に記載の発光装置用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は発光装置及び発光装置用パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
基体と枠体と該枠体の側面を貫通するリード端子とを有するパッケージを有し、そのパッケージに発光素子等が実装された発光装置が知られている（特許文献１又は２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０４９３３８号公報
【特許文献２】国際公開第２０１４／０８３９９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなパッケージに多数の発光素子を配置した場合、発光素子の発熱等により、各部材に熱応力が生じる。これにより、接合強度の比較的弱い箇所が剥がれやすくなる。例えば、リード端子は、枠体の貫通孔という比較的小面積の部分に接合されているため、リード端子の周囲は接合強度が弱く、隙間が生じやすい。このような隙間が生じることにより発光装置の気密性が低下する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、以下の発明を含む。
【０００６】
上面及び下面を有する基体と、前記基体の上面に載置された発光素子と、前記発光素子を囲むように前記基体の上面に接合された枠体であって、前記枠体の内側と外側とを繋ぐように前記枠体を貫通する第１貫通孔を有する枠体と、前記第１貫通孔に挿入され、前記発光素子と電気的に接続されたリード端子と、前記発光素子を封止するように前記枠体に接合された蓋体と、を備える発光装置であって、前記枠体の外側面又は内側面の少なくとも一方に接合された板体であって、前記第１貫通孔の貫通方向と同じ方向に前記板体を貫通する第２貫通孔を有し、前記第２貫通孔に前記リード端子が挿入され、且つ、その厚みが前記枠体の厚みよりも大きい板体と、前記第２貫通孔内に設けられ、前記リード端子を固定する固定部材と、をさらに備えることを特徴とする発光装置。
【０００７】
上面及び下面を有する基体と、前記基体の上面に接合された枠体であって、前記枠体の内側と外側とを繋ぐように前記枠体を貫通する第１貫通孔を有する枠体と、前記第１貫通孔に挿入されたリード端子と、を備える発光装置用パッケージであって、前記枠体の外側面又は内側面の少なくとも一方に接合された板体であって、前記第１貫通孔の貫通方向と同じ方向に前記板体を貫通する第２貫通孔を有し、前記第２貫通孔に前記リード端子が挿入され、且つ、その厚みが前記枠体の厚みよりも大きい板体と、前記第２貫通孔内に設けられ、前記リード端子を固定する固定部材と、をさらに備えることを特徴とする発光装置用パッケージ。
【発明の効果】
【０００８】
比較的安価であるにもかかわらず、気密性が低下しにくい発光装置及び発光装置用パッケージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】一実施形態に係る発光装置の模式的平面図である。
【図１Ｂ】図１Ａ中のＡ−Ａ線における模式的断面図である。
【図１Ｃ】図１Ａ中のＢ−Ｂ線における模式的断面図である。
【図１Ｄ】図１Ｃの部分拡大図である。
【図２Ａ】一実施形態に係るパッケージの模式的平面図である。
【図２Ｂ】図２Ａ中のＣ−Ｃ線における模式的断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｂの部分拡大図である。
【図２Ｄ】図２Ａ中のＤ−Ｄ線における模式的断面図である。
【図３】パッケージの模式的な分解斜視図である。
【図４】パッケージの模式的側面図である。
【図５】パッケージ上に発光素子が配置された状態を示す模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１Ａは一実施形態に係る発光装置１の模式的平面図である。図１Ｂは図１Ａ中のＢ−Ｂ線における断面図であり、図１Ｃは図１Ａ中のＣ−Ｃ線における断面図であり、図１Ｄは図１Ｃの一部を拡大した部分拡大図である。また、図２Ａは発光装置１に用いられるパッケージ１０の模式的平面図である。図２Ｂは図２Ａ中のＣ−Ｃ線における模式的断面図であり、図２Ｃは図２Ｂの一部を拡大した部分拡大図である。図２Ｄは図２Ａ中のＤ−Ｄ線における模式的断面図である。また、図３はパッケージ１０の模式的な分解斜視図である。
【００１１】
図１Ａから図３に示すように、発光装置１は、基体１２と、発光素子３０と、枠体１４と、リード端子１５と、蓋体８０と、を有する。基体１２は、上面１２Ａ及び下面１２Ｂを有する。発光素子３０は、基体１２の上面１２Ａに載置されている。枠体１４は、発光素子３０を囲むように基体１２の上面１２Ａ側に接合されている。枠体１４は、枠体１４の内側と外側とを繋ぐように枠体１４を貫通する第１貫通孔１４ｃを有する。リード端子１５は、第１貫通孔１４ｃに挿入され、発光素子３０と電気的に接続されている。蓋体８０は、発光素子３０を封止するように枠体１４に接合されている。発光装置１は、さらに、板体１６と、固定部材１７とを有する。板体１６は、枠体１４の外側面１４Ａに接合されている。板体１６は、第１貫通孔１４ｃの貫通方向と同じ方向に板体１６を貫通する第２貫通孔１６ａを有する。第２貫通孔１６ａにはリード端子１５が挿入されており、板体１６の厚みは枠体１４の厚みよりも大きい。固定部材１７は、第２貫通孔１６ａ内に設けられており、リード端子１５を固定している。
【００１２】
このような構成を有することにより、比較的安価であるにもかかわらず、気密性が低下しにくい発光装置１とすることができる。以下、この点について詳細に説明する。
【００１３】
発光装置１において、発光素子３０を発光させるために通電する必要があり、この通電によって発光素子３０が発熱する。そして、発光素子３０に生じた熱は、発光装置１全体に伝わる。また、発光素子３０等を接合材料を用いて接合する際には、接合材料を硬化等させるために発光装置１全体を加熱することもある。発光装置１は熱膨張係数の異なる種々の部材で構成されているため、温度変化時には各部材に熱応力が生じる。各部材に生じる熱応力に起因して、部材間が剥離し、気密性が損なわれる。
【００１４】
そこで、発光装置１では、基体１２と接合された枠体１４を、板体１６よりも薄くしている。これにより、枠体１４に生じる熱応力を枠体１４自体の変形によって緩和させることができる。さらに、枠体１４よりも厚膜の板体１６に設けられた第２貫通孔１６ａにおいてリード端子１５が固定部材により固定されている。リード端子１５を固定するだけであれば枠体１４の第１貫通孔１４ｃで固定することも考えられるが、枠体１４は変形しやすくするため薄く形成されているので、第１貫通孔１４ｃの内壁の面積も小さく、枠体１４の第１貫通孔１４ｃで気密性良くリード端子１５を保持することは難しい。一方、板体１６は枠体１４よりも厚いので、第２貫通孔１６ａの内壁の面積は第１貫通孔１４ｃの内壁の面積よりも大きい。したがって、板体１６に設けられた第２貫通孔１６ａ内でリード端子１５を固定することにより、リード端子１５をより強固に固定することができる。このような理由により、発光装置１では気密性が低下しにくくすることができる。なお、板体１６は枠体１４の側面に接合されているため、板体１６と枠体１４とは比較的大きな面積で接合されている。このため、板体１６と枠体１４は剥がれにくく、仮に部分的に剥がれたとしても封止空間の内外を繋ぐような隙間とはなりにくい。
【００１５】
板体を用いずに枠体そのものを厚くすれば、気密性が確保できるようにも思われる。しかし、枠体そのものを厚くすると枠体の作製が困難になり製造コストが高くなってしまうだけでなく、枠体自体が変形しにくいので気密性を確保することも難しい。そこで、発光装置１では、応力を逃がすための薄い枠体１４と、リード端子１５を固定するための厚い板体１６とを別部材とすることにより、コストダウンを図りつつ、気密性を確保することができる。
【００１６】
以下、発光装置１に含まれる各部材について順に説明する。
【００１７】
［パッケージ１０］
図２Ａから図３に示すように、発光装置１に用いられるパッケージ１０は、基体１２と、枠体１４と、リード端子１５と、板体１６と、固定部材１７と、を有する。また、図４に、パッケージ１０の模式的側面図を示す。
【００１８】
（基体１２）
基体１２は、その上に発光素子３０等を実装可能な部材である。典型的には、基体１２の下面１２Ｂは、ヒートシンク等と熱的に接続され、発光素子３０の熱を放散するための放熱面として利用される。基体１２は、平板状の部材でもよいが、図２Ｂ及び図２Ｄに示すように、上方に突出した凸部を有する部材とすることが好ましい。凸部は、枠体１４に囲まれる位置に形成されており、上面１２Ａのうち凸部の頂面に相当する領域が発光素子３０等が実装される実装面となる。このような凸部を有する基体１２を用いれば、凸部の部分において基体１２を厚くすることができるので、基体１２の反りを低減することができる。また、凸部上に発光素子３０等の部材を配置することにより、これらの部材を蓋体８０に近づけることができる。これにより、発光素子３０が発する光の蓋体８０までの光路長を短くすることができるため、蓋体８０の光入射面における光の拡がりを小さくすることが可能である。
【００１９】
基体１２には、セラミック材料や金属材料を用いることができるが、放熱性向上のためには金属材料を用いることが好ましい。金属材料としては、例えば、鉄、鉄合金、銅、銅合金等が挙げられる。また、基体１２には、ネジ止め用孔１２ｃを設けることができる。ネジ止め用孔１２ｃは複数設けることができ、それぞれにネジを嵌合させることで、基体１２をヒートシンク等に固定することができる。
【００２０】
（枠体１４）
枠体１４は、基体１２の上面１２Ａに接合されている。枠体１４に囲まれた領域が、発光素子３０等を実装する領域となる。枠体１４は、蓋体８０を接合することで発光素子３０等を気密封止できるように、基体１２に接合されていればよい。パッケージ１０では、基体１２の凸部の周囲の面に、枠体１４が接合されている。
【００２１】
枠体１４にはリード端子１５を固定する必要がない。このため、枠体１４の厚みを板体１６の厚みよりも薄くすることができる。枠体１４の厚みとしては、好ましくは０．１〜１．０ｍｍ、より好ましくは０．２〜０．８ｍｍの範囲とすることができる。なお、枠体１４の厚みとは、言い換えれば、外側面１４Ａと内側面１４Ｂとの間の距離である。また、リード端子１５の固定が不要であることにより、加工しやすい安価な材料を枠体１４に用いることができる。これにより、パッケージ１０のコストダウンが可能である。枠体１４の材料としては、例えばＳＰＣ（ｓｔｅｅｌ ｐｌａｔｅ ｃｏｌｄ）が挙げられる。ＳＰＣであれば、コバールよりも枠体１４の形状に容易に加工することができ、安価に製造することができる。
【００２２】
図２Ｃ等に示すように、枠体１４は、板体１６の上方で外側に屈曲した上側縁部１４ｄを有する。枠体１４は薄いので、上側縁部１４ｄがない場合は、蓋体８０を枠体１４に接合する領域を確保することができず、両者を強固に接合することが難しい。そこで、枠体１４に上側縁部１４ｄを設け、比較的大きい面積で上側縁部１４ｄと蓋体８０とを接合することにより、両者をより強固に接合することができる。上側縁部１４ｄの長さとしては、１．０〜３．０ｍｍの範囲が挙げられる。本実施形態では、上側縁部１４ｄは、外側面１４Ａに対して略垂直な方向で外側に屈曲している。なお、外側に屈曲とは、外側面１４Ａ及び内側面１４Ｂのうち外側面１４Ａの側に屈曲することを指し、内側に屈曲とは、外側面１４Ａ及び内側面１４Ｂのうち内側面１４Ｂの側に屈曲することを指す。枠体１４は、板体１６の上方で内側に屈曲した上側縁部を有することもできる。
【００２３】
図２Ｃ等に示すように、上側縁部１４ｄは、板体１６から離間していることが好ましい。上側縁部１４ｄが板体１６に接しておらず離間していることにより、枠体１４が屈曲部の近傍において変形しやすくなるため、蓋体８０にかかる応力を緩和させやすい。
【００２４】
パッケージ１０では、図２Ｃに示すように、上側縁部１４ｄは外側に屈曲しており、板体１６は、枠体１４の外側面１４Ａに接合されている。このように、上側縁部１４ｄの下方に板体１６が配置されることにより、パッケージ１０の大型化を抑制することができる。上側縁部１４ｄは、例えば、図２Ａに示すように、上面視において板体１６の大部分を覆い隠す程度の大きさとする。
【００２５】
また、枠体１４は、図２Ｃに示すように、板体１６の下方で内側に屈曲した下側縁部１４ｅを有する。この場合、枠体１４は、下側縁部１４ｅで基体１２に接合されている。これにより、薄い枠体１４であっても基体１２との接合面積を大きくすることができ、より強固に両者を接合することができる。枠体１４と基体１２とは、例えば銀ロウ等の接合材を用いて接合する。下側縁部１４ｅの下面の面積は、上側縁部１４ｄの上面の面積よりも小さくてよい。本実施形態では、下側縁部１４ｅは、内側面１４Ｂに対して略垂直な方向で内側に屈曲している。枠体１４は、板体１６の下方で外側に屈曲した下側縁部を有することもできる。
【００２６】
枠体１４に上側縁部１４ｄ及び下側縁部１４ｅの両方を形成する場合、両者を同じ向きで形成するよりもそれぞれ異なる向きで形成する方が製造が容易となる。したがって、例えば、本実施形態のように、上側縁部１４ｄを外側に屈曲させ下側縁部１４ｅを内側に屈曲させることが好ましい。
【００２７】
枠体１４は、例えば、図２Ａに示すように、上面視における外形が略矩形である。この場合、枠体１４は、図２Ｂ及び図２Ｄに示すように、第１外側面１４１と、第２外側面１４２と、第３外側面１４３と、第４外側面１４４とを有する。第２外側面１４２は第１外側面１４１と反対の側にあり、第４外側面１４４は第３外側面１４３と反対の側にある。なお、略矩形とは、矩形のほか、矩形の１以上の角が面取りされた形状を含む。パッケージ１０では、図２Ａ及び図３に示すように、枠体１４の上面視における外形は、矩形の全ての角が面取りされた形状である。パッケージ１０では、第１外側面１４１と第２外側面１４２のそれぞれに、板体１６が接合されている。
【００２８】
さらに、このとき、上述した基体１２のネジ止め用孔１２ｃは、上面視において、第３外側面１４３及び第４外側面１４４に交わる方向で枠体１４を挟む位置に設けられていることが好ましい。これにより、ネジ止めを行う際の基体１２の変形を抑えることができる。すなわち、基体１２をヒートシンク等にネジ止めすると、ネジによってネジ止め用孔１２ｃの周辺が下方に沈み、相対的に、ネジ止め用孔１２ｃ間の部分が上方に浮き上がる。このような基体１２の変形の度合いが大きくなると、枠体１４が基体１２から部分的に剥離して隙間が生じる。第１外側面１４１と第２外側面１４２のそれぞれに板体１６が接合されていることにより、このようなネジ止めによる基体１２の変形を抑制することが可能であると考えられる。
【００２９】
第１貫通孔１４ｃは、例えば、１つのリード端子１５に対して１つずつ設けられる。枠体１４の１つの側面に対して複数のリード端子１５を配置する場合は、リード端子１５と同数の、複数の第１貫通孔１４ｃを設けることができる。これにより、複数のリード端子１５に対して１つの第１貫通孔１４ｃとする場合と比較して、枠体１４において第１貫通孔１４ｃが形成されない領域を大きくすることができるので、枠体１４と板体１６との接合面積を大きくすることができる。
【００３０】
図４において破線で示すように、第１貫通孔１４ｃは、リード端子１５と接触しない程度の大きさ及び位置で設けることが好ましい。これにより、リード端子１５が固定された板体１６を枠体１４に張り付ける場合に、板体１６の位置を調整することで、リード端子１５の位置を調整することができる。また、仮にリード端子１５の位置が設計値からずれたとしても、第１貫通孔１４ｃにリード端子１５を挿入することができる。第１貫通孔１４ｃの最大幅は、第２貫通孔１６ａの最大幅よりも大きくすることができる。枠体１４の１つの側面に対して複数のリード端子１５を配置する場合、第１貫通孔１４ｃの開口の形状は、リード端子１５間を結ぶ方向に長い形状とすることができる。第１貫通孔１４ｃの開口の形状は、例えば、略円形を等分し、その間を略矩形で繋いだ略長円形状である。
【００３１】
枠体１４の厚みは略一様とすることができる。これにより、枠体１４を容易に製造することができる。なお、上側縁部１４ｄ及び下側縁部１４ｅにおける厚みは、屈曲方向と垂直な方向における幅を指す。また、枠体１４と基体１２との熱膨張係数が異なる場合、枠体１４を基体１２に銀ロウ材などの接合材により加熱接合して冷却すると、反りが生じる。この場合、基体１２の下面１２Ｂと枠体１４の上面が平坦面に近づくように、これらの面を研磨等により平坦化することが好ましい。例えば、中央部が外周部よりも高くなるように反った下面１２Ｂに対して、中央部と外周部の高さが同程度となるまで研磨プレートを用いて研磨する。これにより下面１２Ｂを平坦化することができるので、下面１２Ｂをヒートシンク等に固定しやすくなる。また同様に、枠体１４の上面についても平坦化することで蓋体８０と接合しやすくなる。なお、上側縁部１４ｄを有する枠体１４に平坦化を行うと上側縁部１４ｄの厚みは不均一となる。例えば、上面視において矩形の枠体１４に対して平坦化を行うと、辺の中央部に近づくほど上側縁部１４ｄの厚みが小さくなる。このように上側縁部１４ｄを部分的に薄くすることにより、平坦化加工前と比較して変形容易とすることができ、且つ、枠体１４を一様に薄くする場合と比較して枠体１４の強度を向上させることができる。平坦化により減る厚みは、例えば０．１〜０．２ｍｍである。
【００３２】
（リード端子１５）
リード端子１５は、発光素子３０を外部と電気的に接続するための部材である。リード端子１５は、固定部材１７を介して板体１６に固定されている。リード端子１５が基体１２の下面１２Ｂに設けられていないことにより、基体１２の下面１２Ｂの略全面を放熱面として利用することができる。これにより、熱源となる発光素子３０が１つのパッケージ１０に複数配置される場合においても熱引きの良好な発光装置１とすることができる。リード端子１５の材料としては、コバール、鉄ニッケル合金等が挙げられる。例えば、リード端子１５は金属からなる。
【００３３】
リード端子１５は、１つのアノード側端子と１つのカソード側端子とを１つの組として、この組を複数設けることが好ましい。これにより、図５に示すように、複数の発光素子３０が直列接続された組を複数設けることができる。
【００３４】
リード端子１５は、アノード側端子とカソード側端子とを、それぞれ枠体１４の異なる側面を貫通するように配置することができる。パッケージ１０では、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、１つのアノード側のリード端子１５と１つのカソード側のリード端子１５とが一直線上に配置されている。
【００３５】
（板体１６）
発光装置１では、板体１６は、枠体１４の外側面１４Ａに接合されている。より詳細には、板体１６は、枠体１４の外側面１４Ａの一部に接合されている。ただし、枠体１４の外側面１４Ａのみに板体１６を接続する場合に限られず、枠体１４の外側面１４Ａ又は内側面１４Ｂの少なくとも一方に板体１６を接合することができる。
【００３６】
板体１６には第２貫通孔１６ａが設けられており、リード端子１５は第２貫通孔１６ａに挿入されている。第２貫通孔１６ａの貫通方向は、第１貫通孔１４ｃの貫通方向と同じである。ここで、第１貫通孔１４ｃと第２貫通孔１６ａの貫通方向が同じとは、枠体１４に板体１６を接合した状態で、第１貫通孔１４ｃと第２貫通孔１６ａとが繋がっており、１つのリード端子１５を第１貫通孔１４ｃ及び第２貫通孔１６ａの両方に挿入することが可能であることを指す。なお、板体１６の主面に対する第２貫通孔１６ａにおける内壁の傾斜角度は、枠体１４の主面（外側面１４Ａ又は内側面１４Ｂ）に対する第１貫通孔１４ｃにおける内壁の傾斜角度と異なっていてもよいが、パッケージ１０では、いずれも等しく、垂直である。
【００３７】
第２貫通孔１６ａは、１つのリード端子１５に対して１つずつ設けられることが好ましい。これにより、リード端子１５と板体１６間を固定部材１７によって確実に封止することができる。パッケージ１０では、枠体１４の対向する２つの外側面にそれぞれ板体１６が接合されており、それぞれの板体１６には複数の第２貫通孔１６ａが設けられ、第２貫通孔１６ａにそれぞれリード端子１５が配置されている。第２貫通孔１６ａは、例えば、板体１６の面のうち最大面積の面に開口を有するように形成される。
【００３８】
板体１６の厚みは、その厚みが枠体１４よりも大きい。板体１６の厚みの具体的な範囲としては、１．０〜３．０ｍｍ程度が挙げられる。板体１６の厚みを１．０ｍｍ以上とすることにより、リード端子１５をより強固に固定することができ、第２貫通孔１６ａの一方の開口から他方の開口までを繋ぐ隙間が生じにくいパッケージ１０を得ることができる。板体１６の厚みは、例えば、枠体１４の厚みの２倍以上である。なお、板体１６の厚みとは、第２貫通孔１６ａの貫通方向における厚みである。パッケージ１０では、板体１６の厚みは第２貫通孔１６ａの一方の開口から他方の開口までの最短距離と等しい。板体１６の材料としては、コバール等の金属が挙げられる。板体１６は、枠体１４の上側縁部１４ｄ等のような屈曲形状を有していないことが好ましい。これにより、板体１６を容易に製造することができる。板体１６の形状は、例えば略直方体である。すなわち、直方体のほか、直方体の１以上の角が面取り等された形状であってもよい。板体１６と枠体１４とは、例えば銀ロウ等の接合材を用いて接合される。板体１６は、基体１２と接合されていてもよい。このようにすれば、仮に枠体１４が基体１２から部分的に剥離して隙間が生じたとしても、封止空間の内外が繋がる隙間とはなりにくい。板体１６と基体１２とは、例えば銀ロウ等の接合材を用いて接合される。
【００３９】
（固定部材１７）
板体１６の第２貫通孔１６ａ内には固定部材１７が充填されており、これによってリード端子１５が固定されている。板体１６が金属のような導電性の材料からなる場合、固定部材１７は絶縁性の材料で形成する。固定部材１７は例えばガラス材料からなる。発光素子３０を気密封止するために、固定部材１７は、板体１６及びリード端子１５と熱膨張係数が比較的近い材料が好ましい。このような材料としては、例えばホウケイ酸ガラスが挙げられる。パッケージ１０では、固定部材１７は、板体１６及びリード端子１５に圧接している。
【００４０】
（発光素子３０）
図５は基体１２上に発光素子３０が配置された状態を示す模式的平面図である。図５に示すように、発光素子３０は基体１２の上面１２Ａに載置される。なお、発光素子３０が上面１２Ａに載置されるとは、発光素子３０が上面１２Ａに直接接合されている場合に限らず、発光素子３０が別部材を介して上面１２Ａに固定されている場合も含む。発光装置１では、図１Ｄに示すように、上面１２Ａにサブマウント４０が固定され、サブマウント４０に発光素子３０が固定されている。
【００４１】
発光装置１は、複数の発光素子３０を有することができる。発光装置１が有する発光素子３０の数が多いほど、駆動時の発熱量は大きくなり、温度変化による応力も大きくなる。しかし、上述のとおり、枠体１４とは別に厚膜の板体１６を設けてこれにリード端子１５を固定する構造であれば、このような発熱量の大きな発光装置１においても、気密性が低下する可能性を低減することができる。発光素子３０の数は、例えば４個以上であり、４〜４０個とすることができる。
【００４２】
発光装置１では、具体的には、複数の発光素子３０が、行方向（図５中のＸ方向）及び列方向（図５中のＹ方向）にマトリクス状に配置されている。サブマウント４０を介して発光素子３０を配置する場合、サブマウント４０の材料として、基体１２と発光素子３０との間の熱膨張係数を有する材料を用いることができる。これにより、温度変化で生じる応力を低減することができる。
【００４３】
発光装置１では、発光素子３０は半導体レーザ素子である。半導体レーザ素子としては、窒化物半導体からなる活性層を有するものが挙げられる。このような半導体レーザ素子を用いる場合は、出射するレーザ光によって集塵が発生しやすいため、気密封止することが好ましい。発光装置１であれば、気密性の低下を抑制することができるため、集塵を抑制することができる。窒化物半導体としては、ＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）のようなＩＩＩ−Ｖ族半導体が挙げられる。半導体レーザ素子は、例えば、基板と、基板の上にｎ型半導体層と活性層とｐ型半導体層とがこの順に積層された半導体積層体と、ｎ型半導体層と電気的に接続されたｎ電極と、ｐ型半導体層と電気的に接続されたｐ電極と、を有する。
【００４４】
複数の半導体レーザ素子はレーザ光をそれぞれ出射する。各レーザ光は、直接またはミラー５０などを介して、蓋体８０から外部に取り出される。レーザ光の光路上に蛍光体含有部材を配置して、レーザ光によって励起された蛍光を外部に取り出してもよい。発光素子３０として、例えば、１Ｗ以上の高出力の半導体レーザ素子を用いる。このような高出力の半導体レーザ素子を複数有する場合は、基体１２に銅合金等の高熱伝導性の材料を用いることが好ましい。このような材料は、熱膨張係数が大きく、温度変化で生じる応力が大きくなる傾向にあるが、発光装置１であれば、応力が比較的大きくても気密性が低下しにくい。したがって、高出力の半導体レーザ素子を複数有する発光装置１を実現することが可能である。
【００４５】
複数の発光素子３０はワイヤ６０等により互いに電気的に接続することができる。ワイヤ６０としては、金、銅、アルミニウム等を用いることができる。接続の態様は、例えば、ワイヤ６０を用いて行方向（図５中のＸ方向）に設けられた複数の発光素子３０を直列接続する。
【００４６】
図５では、各行において複数の発光素子３０は直線上に配置されており、隣り合う発光素子３０間には中継部材７０が設けられている。そして、中継部材７０を介して隣り合う発光素子３０がワイヤ６０により電気的に接続されている。こうすることで、各ワイヤ６０の長さを比較的短くすることができるため、電気抵抗が大きくなるのを抑制することができる。また、各行において、隣り合う発光素子３０間の距離を大きくすることができるため、発光素子３０同士の熱干渉を低減することができる。中継部材７０としては、鉄、鉄合金、銅などの金属材料、又は上面に電気配線が形成されたＡｌＮ、ＳｉＣ、ＳｉＮなどの絶縁材料を用いることができる。中継部材７０上に発光素子３０は配置されない。中継部材７０の上面は、サブマウント４０の上面又は発光素子３０の上面と実質的に同じ高さに位置するのが好ましい。このようにすれば、それぞれに対してワイヤ６０を接続しやすくなる。
【００４７】
（ミラー５０）
図５に示すように、発光装置１は、ミラー５０を備えていてもよい。この場合、発光素子３０は半導体レーザ素子である。ミラー５０は半導体レーザ素子のレーザ光を出射する光出射面とミラー５０の傾斜面とが向かい合うように配置される。ミラー５０は、例えば、行方向（図５のＸ方向）に長いミラーを列状に複数配置してもよいし、半導体レーザ素子に対応して行列状に複数のミラー５０を配置してもよい。ミラー５０は半導体レーザ素子が出射するレーザ光を反射させる反射面を有する。ミラー５０は、例えば、実装面及び実装面に対して傾斜した傾斜面を含む母体と、母体の傾斜面に設けられた反射膜とを有する。ミラー５０の母体としては、ガラス、合成石英、シリコン、サファイア、アルミニウム等を用いることができ、反射膜としては、金属膜、誘電体多層膜等を用いることができる。
【００４８】
（蓋体８０）
蓋体８０は、枠体１４に接合される。これにより、発光素子３０を気密封止することができる。蓋体８０は、発光素子３０からの光を外部に取り出すための透光性部材８４を有する。図１Ａから図１Ｄに示すように、蓋体８０は、複数の窓部８２ａを有する本体部８２と透光性部材８４とを有することができる。複数の窓部８２ａは、複数の発光素子３０の発光（例えば半導体レーザ素子のレーザ光）のそれぞれを取り出すことが可能な位置に設けられている。
【００４９】
本体部８２にはガラス、金属、セラミック、又はこれらの材料を組み合わせた材料などを用いることができ、好ましくは金属を用いる。本体部８２に金属を用いることにより、溶接等により枠体１４と蓋体８０とを固定することができるため、気密封止しやすくなる。透光性部材８４には、パッケージ１０及び蓋体８０に囲まれた封止空間内で発光する光の少なくとも一部を透過させる部材を用いる。例えば、発光素子３０の発光を透過させる部材を用いる。また、発光素子３０の発光で励起される蛍光体含有部材を配置する場合には、少なくともその蛍光を透過させる部材を透光性部材８４として用いる。
【００５０】
本体部８２は、２つ以上の発光素子３０に対して１つの窓部８２ａを有していてもよいが、複数の発光素子３０の各々に対して１つの窓部８２ａをそれぞれ有していることが好ましい。このようにすれば、本体部８２と透光性部材８４との接合面積を総合的に増やすことができるため、応力による透光性部材８４の割れを抑制することができる。
【００５１】
発光装置１は、さらに、蓋体８０の上に、レンズ部を有するレンズ部材を配置してもよい。蓋体８０をレンズ部材の機能を兼ねる構造とすることも可能であるが、蓋体８０を溶接で枠体１４に固定する場合、溶接は位置ずれを生じさせやすく、レンズ部を設計どおりの位置に配置することは難しい。発光素子３０が配置された空間を密閉空間にするためには、パッケージ１０に蓋をする部材を溶接により固定することが好ましいため、蓋体８０とレンズ部材とはそれぞれ別の部材とすることが好ましい。これにより、蓋体８０を枠体１４に対し溶接により固定する一方で、レンズ部材を蓋体８０に対し接着剤等により固定することができる。したがって、発光素子３０が配置された空間を蓋体８０で密閉空間にしながら、レンズ部材の位置ずれを低減することができる。
【００５２】
以上、実施形態について説明したが、本発明は実施形態に何ら限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５３】
１    発光装置
１０    パッケージ
１２    基体
１２Ａ  上面
１２Ｂ  下面
１２ｃ  ネジ止め用孔
１４    枠体
１４Ａ  外側面
１４Ｂ  内側面
１４ｃ  第１貫通孔
１４ｄ  上側縁部
１４ｅ  下側縁部
１４１  第１外側面
１４２  第２外側面
１４３  第３外側面
１４４  第４外側面
１５    リード端子
１６    板体
１６ａ  第２貫通孔
１７    固定部材
３０    発光素子
４０    サブマウント
５０    ミラー
６０    ワイヤ
７０    中継部材
８０    蓋体
８２    本体部
８２ａ  窓部
８４    透光性部材
【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２Ａ】
0006484588.tif 000006
【図２Ｂ】
0006484588.tif 000007
【図２Ｃ】
0006484588.tif 000008
【図２Ｄ】
0006484588.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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