(57)【要約】【課題】実装基板における接続端子の接合部およびその周辺部に設けられた部材の特性劣化を低減させた発光装置を提供することにある。【解決手段】発光素子１と、発光素子１を囲む反射面３ａと、発光素子１の上方に設けられた波長変換部材４と、発光素子１を覆う透光性部材６と、発光素子１の電極に電気的に接続された接続端子５ａ，５ｂとを備えている。接続端子５ａ，５ｂの端部は、発光素子１の上方に向けて折り曲げられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、該発光素子を囲む反射面と、前記発光素子の上方に設けられた波長変換部材と、前記発光素子を覆う透光性部材と、前記発光素子の電極に電気的に接続されており、前記発光素子の上方に向けて折り曲げられた端部を有する接続端子とを備えていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記接続端子は、前記発光素子が搭載された基体の実装面に接合されており、前記基体の実装面に突出部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば発光ダイオードが搭載された発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子が搭載された発光装置として、例えばセラミック素材からなる基板上に形成された２つの電極に、発光素子のｎ側電極およびｐ側電極がそれぞれバンプを介して接合されており、基板の表面に接続端子が形成された構成のものがある。
【特許文献１】特開２００５−１３６１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の発光装置においては、実装信頼性に課題を有する場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の発光装置は、発光素子と、該発光素子を囲む反射面と、前記発光素子の上方に設けられた波長変換部材と、前記発光素子を覆う透光性部材と、前記発光素子の電極に電気的に接続されており、前記発光素子の上方に向けて折り曲げられた端部を有する接続端子とを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の発光装置は、発光素子の上方に向けて折り曲げられた端部を有する接続端子を備えていることにより、実装基板上の接続パッドと接続端子の端部との間に、接合材のメニスカスが形成され、発光装置の実装信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の発光装置について図面を参照して詳細に説明する。
【０００７】
図１（ａ）は、本発明の発光装置の実施の形態の例を示す光出射方向Ｄからの斜視図であり、図１（ｂ）は、実装面側からの斜視図である。また、図２（ａ）は、本発明の発光装置の実施の形平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示した発光装置のＸ−Ｘ’線における断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）に示した発光装置のＹ−Ｙ’線における断面図である。
【０００８】
本実施の形態の発光装置は、発光素子（発光ダイオード）１と、発光素子１が搭載され基体２と、基体２上に発光素子１を囲んで設けられた反射部材３と、発光素子１の上方に配置された波長変換部材４と、実装面に設けられた接続端子５ａ，５ｂと、発光素子１を覆う透光性部材６と、反射部材３の外方に配置された金属カバー７とを備えている。基体２には、発光素子１と接続端子５ａ，５ｂとを電気的に接続する配線導体８が形成されている。
【０００９】
発光素子１は、例えば、サファイア基板上にガリウム（Ｇａ）−窒素（Ｎ），Ａｌ−Ｇａ−Ｎ，インジウム（Ｉｎ）−ＧａＮ等から構成されるバッファ層，Ｎ型層，発光層，Ｐ型層が順次積層された窒化ガリウム系化合物半導体やシリコンカーバイド（ＳｉＣ）系化合物半導体、酸化亜鉛系化合物半導体やセレン化亜鉛系化合物半導体またはダイヤモンド系化合物半導体や窒化ホウ素系化合物半導体等である。
【００１０】
発光素子１は、Ａｕ−Ｓｎ，Ｓｎ−Ａｇ，Ｓｎ−Ａｇ−ＣｕまたはＳｎ−Ｐｂ等のロウ材や半田を用いた金属バンプ、またはＡｕやＡｇ等の金属を用いた金属バンプ、エポキシ樹脂等の樹脂にＡｇ等の金属粉末を含有して成る導電性樹脂から成る導電性部材を介して、フリップチップ実装により配線導体に電気的に接続されている。
【００１１】
本実施の形態において、基体２は、酸化アルミニウム質焼結体から成る絶縁体であり、発光素子１を支持する支持部材として機能する。基体２の下面（実装面）における接続端子５ａ，５ｂが接合さている領域の間には、接続端子５ａ，５ｂと同じ厚みの突出部２ａが設けられている。本実施の形態の発光装置は、このような構成により、例えば、搬送工程または実装工程において、接続端子５ａ，５ｂを保護することができる。
【００１２】
基体２の上面（光出射方向Ｄ側の面）には、発光素子１から放射された光を反射させることを目的として、配線導体８と電気的に絶縁された反射層が設けられているとよい。この反射層は、Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ，白金（Ｐｔ），ロジウム（Ｒｈ），クロム（Ｃｒ），Ｃｕ，チタン（Ｔｉ）等の金属からなり、蒸着法やメッキ法により被着される。
【００１３】
本実施の形態において、反射部材３は、基体２の上面に、発光素子１を取り囲むようにして、Ａｇ−Ｃｕ，鉛（Ｐｂ）−Ｓｎ，Ａｕ−Ｓｎ，Ａｕ−ケイ素（Ｓｉ）,Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ等の合金ロウ材（図示せず）や、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂、アクリル樹脂等の樹脂接合材（図示せず）で接合されている。反射部材３と基体２とを接合する接合材は、基体２と反射部材３との接合に高信頼性が要求される場合、金属ロウ材や半田を用いるとよい。
【００１４】
また、他の例として、反射部材３が、基体２と一体に形成されてたものがある。例えば反射部材３がアルミナセラミックスからなる場合、基体２となるアルミナセラミックグリーンシートと反射部材３となるアルミナセラミックグリーンシートとを積層し、同時に焼成することにより形成できる。
【００１５】
本実施の形態において、反射部材３の内周面は、発光素子１から放射された光を効率良く反射する反射面３ａとされている。発光素子１が反射面３ａに囲まれた構成となっていることにより、発光素子１から側方に発せられた光は、発光装置の上方（光出射方向Ｄ）に効率良く反射されるとともに、基体２および反射部材３による光の吸収や透過が効果的に抑制され、発光装置の光出力や発光効率を向上させることができる。
【００１６】
本実施の形態において、反射部材３の内周面は、上側（光出射方向Ｄ）に向かうに伴って外側に広がるように傾斜している。このような構成により、発光素子１から側方に放射された光を効率よく発光装置の上方（光出射方向Ｄ）に反射させることができる。
【００１７】
反射部材３の反射面３ａは、Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｒｈ，Ｃｕ等の金属や、白色等のセラミックス、白色等のエポキシ樹脂やＬＣＰ等で構成された反射部材３に、切削加工、金型成形、電界研磨または化学研磨等の鏡面加工が施されることにより形成される。
【００１８】
また、他の例として、金属メッキや蒸着等により、Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属鏡面を形成する方法や、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂またはアクリル樹脂等の未硬化の透明樹脂に、アルミナセラミックス、酸化チタン、酸化ジルコニウム等のセラミックス粒子を含有させたペースト状の反射材料を反射部材３の内周面に固化させる方法がある。
【００１９】
反射部材３の内周面が、ＡｇやＣｕ等の酸化により変色し易い金属からなる場合には、その金属の表面に、紫外光領域から可視光領域にわたり透過率の優れる低融点ガラス，ゾル−ゲルガラスなどの無機物や、シリコーン樹脂，エポキシ樹脂，アクリル樹脂などの有機物が被着されていると良い。このような構成により、内周面の耐腐食性、耐薬品性、耐候性を向上させることができる。
【００２０】
反射部材３の内周面が曲面状であると、発光素子１から指向性の強い光を光出射方向Ｄへ放射させることができる。
【００２１】
本実施の形態において、波長変換部材４は、透光性フィルムの内部に蛍光体が分散されたものである。蛍光体は、発光素子１から放射された第１の波長範囲にピーク波長を有する第１の光に応じて、第１の範囲の波長範囲より大きい第２の波長範囲にピーク波長を有する第２の光を放射するものである。
【００２２】
接続端子５ａ，５ｂは、Ｃｕ、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金またはＦｅ−Ｎｉ合金等から成り、基体２の下面（実装面）１ｂに形成された配線導体８に、銀（Ａｇ）ロウ材や金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）やＡｇペースト等の導電性接合材（図示せず）を介して固定されている。
【００２３】
本実施の形態において、接続端子５ａ，５ｂは、基体１から解放されている側（基体１に接合されている側の先端部とは逆側）の先端部５ａＥ，５ｂＥが発光装置の上方（光出射方向Ｄ）に向けて折り曲げられている。
【００２４】
本実施の形態の発光装置は、このような構成により、図３に示すように、実装基板上の接続パッドと接続端子５ａ，５ｂの先端部５ａＥ，５ｂＥとの間に、接合材のメニスカスＭが形成され、発光装置の実装信頼性を向上させることができる。
【００２５】
本実施の形態において、接続端子５ａ，５ｂは、実装時において極性を識別することができるように、寸法が異なる。
【００２６】
本実施の形態において、接続端子５ａ，５ｂの表面には、厚さ０．５〜９μｍのＮｉ層や厚さ０．５〜５μｍのＡｕ層等の耐食性に優れる金属層が被着されている。この構成により、接続端子５ａ，５ｂの酸化腐食を低減させることができるとともに、導電性部材による発光素子１および実装基板６との接合強度を向上させることが可能となる。
【００２７】
さらに、発光素子１から放出される光が、例えば、紫外領域から青色領域の波長スペクトルを有する場合、接続端子５ａ，５ｂの表面に形成されたＡｕ層により、発光素子１から放射されて基体２を透過した光を吸収することができる。
【００２８】
その結果、エネルギーの高い光がにより、実装基板および樹脂製の部材内の分子結合が破断されて、実装基板および樹脂製の部材の機械的強度や接着強度が低下したり、変色したりすることを抑制することができる。
【００２９】
透光性部材６は、例えば、シリコーン樹脂，エポキシ樹脂，アクリル樹脂，フッ素系樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポリイミド系樹脂等である本実施の形態において、透光性部材６は、シリコーン樹脂からなる。
【００３０】
透光性部材６は、発光素子１との屈折率と大気の屈折率との間の屈折率を有するものがよい。このような構成により、発光素子１から放射された光が発光素子１と透光性部材６との界面において全反射される可能性を低減させて、発光素子１から光を効率よく取り出すことができ、発光装置の光出力や発光効率を向上させることが可能となる。
【００３１】
透光性部材６は、溶融させた状態の透光性材料を反射部材３の内側に、発光素子１を被覆するように、ディスペンサー等の注入器で注入し硬化することにより形成される。透光性部材６の他の例として、液状の透光性材料からなるものがある。この構成の場合、基体２の上部を透光性の蓋体で覆う必要がある。
【００３２】
本実施の形態において、金属カバー７は、反射部材３の側面に被せられており、発光素子１から放射されて反射部材３を透過した光を反射する機能を有する。本実施の形態における発光装置は、このような構成により、発光素子１から放射された光が発光装置の側方（光出射方向Ｄと異なる方向）に出射される可能性を低減させることができる。
【００３３】
本実施の形態において、金属カバー７の上端部（光出射方向Ｄ側の端部）に、波長変換部材４を基体２に保持させる複数の突出部７ａが設けられている。
【００３４】
本実施の形態において、配線導体８は、基体２の内部に形成されており、発光素子１の電極と接続端子５ａ，５ｂとを電気的に接続している。この配線導体８は、例えば、基体２となる複数のグリーンシートに、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），銅（Ｃｕ）等の金属ペーストを印刷し、基体２ととともに焼成することにより形成される。
【００３５】
反射部材３の上端部（光出射方向Ｄ側の端部）に、ガラス、サファイア、石英、またはエポキシ樹脂，シリコーン樹脂，アクリル樹脂等の樹脂（プラスチック）などの透明部材から成る蓋体を設けても良い。このような構成により、発光装置内部を気密に封止することができ、発光装置の信頼性を向上させることが可能となる。蓋体は、レンズ状であるとよい。蓋体に光学レンズの機能を付加されることにより、光を集光または分散させて所望の放射角度、強度分布で光を発光装置の外部に取りだすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）は本発明の発光装置の実施の形態の一例を示す光出射方向からの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示した発光装置の実装面側からの斜視図である。
【図２】（ａ）は図１に示した発光装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示した発光装置のＸ−Ｘ’線における断面図であり、（ｃ）は（ａ）に示した発光装置のＹ−Ｙ’線における断面図である。
【図３】図１および図２に示した発光装置の実装構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１：発光素子
２：基体
３：反射部材
４：波長変換部材
５ａ，５ｂ：接続端子
６：透光性部材
７：金属カバー
８：配線導体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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