(57)【要約】  【課題】  実装された光電変換素子の傾きを低減した光電変換装置を提供する。  【解決手段】  絶縁基板11と、絶縁基板11の上面に設けられており、光電変換素子２が実装される第１の電極12および第２の電極13とを有している光電変換素子搭載用部材１である。第１の電極12が複数の第１の実装領域12ａを有している。複数の第１の実装領域12ａが互いに平行に配置されている。第２の電極13が第２の実装領域13ａを有している。第２の実装領域13ａが、複数の第１の実装領域12ａの間に配置されているとともに、複数の第１の実装領域12ａの延在方向に延びており、複数の第１の実装領域12ａと同じ幅を有している。このような構成であることから、第１の実装領域12ａと第２の実装領域13ａとの厚みの差を低減できるので、実装される光電変換素子２の傾きを低減できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
該絶縁基板の上面に設けられており、素子が実装される第１の電極および第２の電極とを備えており、
前記第１の電極が複数の第１の実装領域を有しており、該複数の第１の実装領域が平行に配置されており、
前記第２の電極が第２の実装領域を有しており、該第２の実装領域が、前記複数の第１の実装領域の間に配置されているとともに、前記複数の第１の実装領域の延在方向に延びており、前記複数の第１の実装領域と同じ幅を有していることを特徴とする光電変換素子搭載用部材。
【請求項２】
前記複数の第１の実装領域の延在方向における前記複数の第１の実装領域の長さと、
前記複数の第１の実装領域の延在方向における前記複数の第２の実装領域の長さとが同じであることを特徴とする請求項１に記載の光電変換素子搭載用部材。
【請求項３】
請求項１に記載の光電変換素子搭載用部材と、該光電変換素子搭載用部材の前記第１の実装領域および前記第２の実装領域とに実装された光電変換素子とを備えていることを特徴とする光電変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換素子搭載用部材および光電変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光電変換装置は、例えば複数のバンプを有する発光素子等の光電変換素子が光電変換素子搭載用部材にフリップチップ実装されたものが知られている。すなわち、光電変換素子の複数のバンプと光電変換素子搭載用部材に設けられている複数の電極とが接合されることによって、光電変換素子が光電変換素子搭載用部材に電気的に接続されている（例えば、特許文献１を参照。）。複数の電極は、複数の実装領域を有しており、複数の実装領域が、平面視において並行に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−55635号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、光電変換装置において、光電変換素子搭載用部材における複数の電極の厚みが互いに異なることがあった。これは、例えばスクリーン印刷等によって導体ペーストを塗布して導体パターンを形成してその導体パターンを焼成するという方法によって複数の電極が形成される場合に、スクリーン印刷の都合により導体パターンの厚みがばらつくことが原因であった。複数の電極の厚みが互いに異なっていると、光電変換素子搭載用部材に実装された光電変換素子が傾くことがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一つの態様による光電変換素子搭載用部材は、絶縁基板と、絶縁基板の上面に設けられており、素子が実装される第１の電極および第２の電極とを有している。第１の電極が複数の第１の実装領域を有している。複数の第１の実装領域が互いに平行に配置されている。第２の電極が第２の実装領域を有している。第２の実装領域が、複数の第１の実装領域の間に配置されているとともに、複数の第１の実装領域の延在方向に延びており、複数の第１の実装領域と同じ幅を有している。
【０００６】
本発明の他の態様による光電変換装置は、上記構成の光電変換素子搭載用部材と、光電変換素子搭載用部材の第１の実装領域および第２の実装領域とに実装された光電変換素子とを有している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一つの態様による光電変換素子搭載用部材において、第２の実装領域は、複数の第１の実装領域の間に配置されているとともに、複数の第１の実装領域の延在方向に延びており、複数の第１の実装領域と同じ幅を有している。したがって、第１の電極および第２の電極が、例えばスクリーン印刷法を用いて形成される場合に、第１の実装領域となる導体パターンの幅と第２の実装領域となる導体パターンの幅とが同じであることから、印刷された導体パターンの厚みの差を低減できるので、第１の実装領域と第２の実装領域との厚みの差を低減して、実装される光電変換素子の傾きを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態における光電変換装置を、光電変換素子を透視した状態で示す上面図である。
【図２】図１に示された電子装置のＡ−Ａにおける縦断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態における光電変換装置を、光電変換素子を透視した状態で示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のいくつかの例示的な実施形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１および図２に示された例のように、本発明の第１の実施形態における光電変換装置は、光電変換素子搭載用部材１と、光電変換素子搭載用部材１に実装された光電変換素子２とを有している。なお、図１および図２において、光電変換装置は、仮想のｘｙｚ空間内に設けられており、ｘｙ平面上に載置されている。また、図１に示された例において、光電変換素子２は破線で示されており、発光装置は光電変換素子２が透視された状態で示されている。
【００１１】
光電変換素子搭載用部材１は、絶縁基板11と、絶縁基板11の上面に設けられており、光電変換素子２が実装される第１の電極12および第２の電極13と、絶縁基板11の内部に設けられており、第１の電極12または第２の電極13に電気的に接続されている配線導体14と、絶縁基板11の下面に設けられており、配線導体14に電気的に接続されている外部端子15とを有している。
【００１２】
絶縁基板11は、光電変換素子２の搭載領域を含む上面を有しており、平面視において矩形の板状の形状を有している。また、絶縁基板11は複数の絶縁層が積み重なねられた積層構造を有している。絶縁基板11は、光電変換素子２を支持するための支持体として機能し、上面中央部の搭載領域上に光電変換素子２が低融点ろう材または導電性樹脂等の接合剤を介して接着され固定される。
【００１３】
絶縁基板11の材料は、例えば酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス），窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体等のセラミックスである。
【００１４】
絶縁基板11は、例えば酸化アルミニウム質焼結体である場合であれば、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化マグネシウム，酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダーおよび溶剤等を添加混合して泥漿状となし、これを従来周知のドクターブレード法またはカレンダーロール法等によりシート状に成形してセラミックグリーンシートを得て、しかる後、セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともにこれを複数枚積層し、高温（約1500℃〜1600℃）で焼成することによって製作される。
【００１５】
第１の電極12は、複数の第１の実装領域12ａを有しており、複数の第１の実装領域12ａは互いに平行に配置されている。このような第１の電極12は、図１に示された例のように、ｘ軸方向に伸びるような形状の第１の実装領域12ａと、複数の第１の実装領域12ａの一端に接してｙ軸方向に伸びるような形状の第１の接合領域とを含む形状を有している。第１の接合領域は、複数の第１の実装領域12ａ同士を電気的に接続している。図１に示された例において、複数の第１の実装領域12ａは互いに同じ幅および同じ長さとなるように設けられている。なお、本実施形態において、第１の実装領域12ａの幅とは第１の実装領域12ａのｙ軸方向の寸法であり、第１の実装領域12ａの長さとは第１の実装領域12ａのｘ軸方向の寸法である。
【００１６】
第２の電極13は第２の実装領域13ａを有している。第２の実装領域13ａは、複数の第１の実装領域12ａの間に配置されているとともに、複数の第１の実装領域12ａの延在方向に
延びており、複数の第１の実装領域12ａと同じ幅および同じ長さを有している。本実施形態において、第１の実装領域12ａの延在方向とは、図１に示された例においてｘ軸方向のことをいう。また、第２の実装領域13ａの幅とは第２の実装領域13ａのｙ軸方向の寸法であり、第２の実装領域13ａの長さとは第１の実装領域13ａのｘ軸方向の寸法である。
【００１７】
このような第２の電極13は、第１の電極12と同様に、ｘ軸方向に伸びるような形状の第２の実装領域13ａと、複数の第２の実装領域13ａの一端に接してｙ軸方向に伸びるような形状の第２の接合領域とを含む形状を有している。第２の接合領域は、複数の第２の実装領域13ａ同士を電気的に接続している。なお、「第２の実装領域13ａが第１の実装領域12ａと同じ幅」とは、図１に示された例において、第２の実装領域13ａの幅Ｄ13ａが、第１の実装領域12ａの幅Ｄ12ａの0.8倍〜1.2倍の範囲であることをいう。
【００１８】
第１の電極12および第２の電極13の材料は、例えばタングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ）等の金属である。
【００１９】
例えば絶縁基板11用のセラミックグリーンシートに第１の電極12および第２の電極13用のメタライズペーストをスクリーン印刷法等の印刷手段によって印刷塗布し、第１の電極12用の電極パターンと第２の電極13用の電極パターンとが同じ幅となるように形成した後、絶縁基板11用のセラミックグリーンシートとともに焼成することによって形成される。
【００２０】
このように、第１の電極12用の電極パターンと第２の電極13用の電極パターンとが、同じ幅となるように形成されていることによって、電極パターンの厚みの差を低減できる。これは、第１の電極12用の電極パターンと第２の電極13用の電極パターンとがペースト状であり、電極パターンの表面は表面張力によって曲面形状となっていることに起因する。電極パターンが曲面形状であると曲率が大きいほど電極パターンの厚みが大きくなる。また、電極パターンの表面はセラミックグリーンシートに接触していない部分の割合が大きいほど曲率が大きくなるので、電極パターンの幅が小さくなるにつれて曲率が大きく、電極パターンの厚みが大きくなる。したがって、複数の電極パターンの幅が同じであれば、電極パターンの厚みの差を低減できる。
【００２１】
第１の電極12および第２の電極13用のメタライズペーストは、主成分である上記の金属粉末の１種または２種以上に、有機バインダーおよび有機溶剤、また必要に応じて分散剤等を加えてボールミル，三本ロールミルまたはプラネタリーミキサー等の混練手段によって混合および混練することで作製する。
【００２２】
このような第１の電極12および第２の電極13用のメタライズペーストに用いられる有機バインダの添加量は、焼成時に分解・除去されやすく、かつ金属粉末を分散できる量であればよく、金属粉末に対して５乃至20質量％程度の量であることが望ましい。溶剤は金属粉末に対して４乃至15質量％の量であることが望ましい。
【００２３】
なお、メタライズペーストには、焼成時のセラミックグリーンシート１の焼成収縮挙動または収縮率と合わせるため、または焼成後の第１の電極12および第２の電極13の接合強度を確保するために、ガラスまたはセラミックスの粉末を添加してもよい。
【００２４】
配線導体14は、外部端子電極15と第１の電極12または第２の電極13とに電気的に接続されて絶縁基板11の内部に設けられている。配線導体14は、光電変換素子搭載用部材１に搭載された光電変換素子２と外部の回路基板とを電気的に接続するためのものである。
【００２５】
配線導体14は、絶縁基板11の内部において絶縁層間に設けられた平面導体と、絶縁基板11を構成する絶縁層を貫通して上下に位置する平面導体同士を電気的に接続する貫通導体
とを含んでいる。
【００２６】
配線導体14は、例えば絶縁基板11用のセラミックグリーンシートに配線導体14用のメタライズペーストをスクリーン印刷法等の印刷手段によって印刷塗布し、絶縁基板11用のセラミックグリーンシートとともに焼成することによって形成される。また、貫通導体は、例えば絶縁基板11用のセラミックグリーンシートに金型またはパンチングによる打ち抜き加工またはレーザー加工等の加工方法によって貫通導体用の貫通孔を形成し、この貫通孔に貫通導体用のメタライズペーストを上記印刷手段によって充填しておき、絶縁基板11用のセラミックグリーンシートとともに焼成することによって形成する。
【００２７】
メタライズペーストは、上記した第１の電極12および第２の電極13用のメタライズペーストと同様の方法で作製すればよい。貫通導体用のメタライズペーストは、有機バインダーおよび有機溶剤の種類または添加量を変えることによって、充填に適するように配線導体14用のメタライズペーストよりも高い粘度に調整される。
【００２８】
外部端子電極15は、外部の電気回路基板の配線に接合される部分である。外部端子電極15は、図２に示された例のように絶縁基板11の下面に配線導体14に接合されて設けられている。外部端子電極15は、第１の電極12および第２の電極13と同様の材料および同様の方法で形成できる。
【００２９】
第１の電極12，第２の電極13および外部端子電極15の表面には、ニッケル，金等の耐蝕性に優れる金属めっき層が被着されて、腐食することを抑制されている。また、第１の電極12，第２の電極13および外部端子電極15に金属めっきが被着されていると、第１の電極12および第２の電極13と光電変換素子２または外部端子電極15と外部回路基板を強固に接合できる。例えば、第１の電極12，第２の電極13および外部端子電極15の表面には、厚さ１〜10μｍ程度のニッケルめっき層と厚さ0.1〜３μｍ程度の金めっき層とが順次被着さ
れる。
【００３０】
光電変換素子搭載用部材１の上面には、平面視で第１の実装領域12ａおよび第２の実装領域13ａと重なるように光電変換素子２が接合されて搭載されている。光電変換素子２は、例えば発光素子２ａである。光電変換素子２は、金（Ａｕ）−シリコン（Ｓｉ）合金から成るろう材または銀（Ａｇ）を含むエポキシ樹脂等の導電性接合材21によって光電変換素子搭載用部材１の第１の実装領域12ａおよび第２の実装領域13ａにフリップチップ実装方式で接合される。導電性接合材21はたとえばバンプ形状を有している。光電変換素子２は樹脂材料等の封止材４によって封止されている。
【００３１】
本実施形態の光電変換素子搭載用部材１は、絶縁基板11と、絶縁基板11の上面に設けられており、光電変換素子２が実装される第１の電極12および第２の電極13とを有している。第１の電極12が複数の第１の実装領域12ａを有している。複数の第１の実装領域12ａが互いに平行に配置されている。第２の電極13が第２の実装領域13ａを有している。第２の実装領域13ａが、複数の第１の実装領域12ａの間に配置されているとともに、複数の第１の実装領域12ａの延在方向に延びており、複数の第１の実装領域12ａと同じ幅を有している。したがって、第１の電極12および第２の電極13が、スクリーン印刷法を用いて作成される場合に、第１の実装領域12ａとなる導体パターンの幅と第２の実装領域13ａとなる導体パターンの幅とが同じであることから、印刷された導体パターンの厚みの差を低減できるので、第１の実装領域12ａと第２の実装領域13ａとの厚みの差を低減して、実装される光電変換素子２の傾きを低減できる。
【００３２】
また、複数の第１の実装領域12ａの延在方向において、複数の第１の実装領域12ａと複数の第２の実装領域13ａとの長さが同じであると、第１の実装領域12ａと第２の実装領域
13ａとの厚みの差をさらに低減するのに有効である。
【００３３】
本実施形態の光電変換装置は、光電変換素子搭載用部材１と、光電変換素子搭載用部材１の第１の実装領域12ａおよび第２の実装領域13ａとに実装された光電変換素子２とを有していることから、光電変換素子２の傾きが低減された光電変換装置となる。また、第１の実装領域12ａと第２の実装領域13ａとの厚みの差が低減されることによって、導電性接合材21の厚みの差も低減されていることから、破断の生じやすい導電性接合材21の厚みが大きい領域を低減できるので、光電変換素子搭載用部材１と光電変換素子２との接合強度を向上できる。
【００３４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態による光電変換装置について、図３を参照しつつ説明する。
【００３５】
本発明の第２の実施形態における光電変換装置において、上記した第１の実施形態の電子装置と異なる点は、図３に示された例のように、第１の実装領域12ａの長さと第１の実装領域12ａの幅とが同じであって、第２の実装領域13ａの長さと第２の実装領域13ａの幅とがそれぞれ同じである点である。第１の実装領域12ａの幅に対する第１の実装領域12ａの長さと、第２の実装領域13ａの幅に対する第２の実装領域13ａの長さとがそれぞれ同じであることから、第１の実装領域12ａにおける第１の端部（例えば、幅方向における端部）と第２の端部（例えば、長さ方向における端部）との厚みの差および、第２の実装領域13ａにおける第１の端部（例えば、幅方向における端部）と第２の端部（例えば、長さ方向における端部）との厚みの差をより有効に低減できる。
【００３６】
なお、本発明は上述の実施の形態の例に限定されるものではなく、種々の変更は可能である。例えば、光電変換装置は複数の放熱部材が搭載される構造であってもよく、放熱部材は、平面視で光電変換素子２と重なるように設けられていてもよい。なお、放熱部材は、第１の実装領域12ａおよび第２の実装領域13ａよりも広い面積としておくことが好ましい。
【００３７】
また、光電変換素子２が発光素子である場合には、光電変換素子搭載用部材１の上面に反射層を有していてもよい。反射層は、例えば、複数の第１の実装領域12ａおよび複数の第２の実装領域13ａの間において、第１の実装領域12ａの延在する方向に延びるように設けられている。このような反射層は第１の電極12および第２の電極13とは電気的に独立されていても良いし、第１の電極12または第２の電極13に電気的に接続されていてもよい。反射層が、第１の電極12または第２の電極13に電気的に接続されていると、光電変換素子２の下方にアンダーフィルを設けている場合に発光素子の放熱性を向上するのに有効である。
【００３８】
また、ニッケルめっき層と金めっき層との間に、厚さが10〜80μｍ程度の銅めっき層と厚さ１〜10μｍ程度のニッケルめっき層とが順次被着されていてもよい。銅めっき層を用いることによって、めっき層の熱伝導率を向上できる。
【符号の説明】
【００３９】
１・・・・光電変換素子搭載用部材
11・・・・絶縁基板
12・・・第１の電極
12ａ・・・第１の実装領域
13・・・第２の電極
13ａ・・・第２の実装領域
14・・・・配線導体
15・・・・外部端子電極
２・・・・光電変換素子
21・・・・導電性接合材
【図１】
2013145838.tif 000003
【図２】
2013145838.tif 000004
【図３】
2013145838.tif 000005