專利名稱：：發(fā)光元件用封裝件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于搭載發(fā)光元件的發(fā)光元件用封裝件及其制造方法。
背景技術(shù)：
：一直以來，在圖9所示的發(fā)光裝置中利用了用于搭載發(fā)光元件101的發(fā)光元件用封裝件102。發(fā)光元件用封裝件102是將陶瓷制的基體103和框體104接合成一體而構(gòu)成的，在框體104的內(nèi)側(cè)形成有用于收容發(fā)光元件101的腔(cavity)104a。另外，在基體103的上表面內(nèi)成為腔104a的底面的區(qū)域形成有由銀(Ag)或鋁(Al)等構(gòu)成的金屬層105。并且，在腔104a內(nèi)，發(fā)光元件101被配置在金屬層105上。在上述發(fā)光裝置中，從發(fā)光元件101全方位地出射光，且向上方出射的光直接向上方行進(jìn)，向下方射出的光被金屬層105的表面反射而變更前進(jìn)的道路并向上方行進(jìn)。但是，在圖9所示的發(fā)光裝置中，由于在基體103的上表面露出了金屬層105，故金屬層105的表面會(huì)由氧化而劣化、且金屬層105的光反射率會(huì)降低。另外，如圖10所示，在將包括了熒光體的樹脂106填充到腔104a的發(fā)光裝置中，金屬層105的表面會(huì)由金屬層105和樹脂106的化學(xué)反應(yīng)而劣化、金屬層105的光反射率會(huì)降低。因此，在以往的發(fā)光裝置中存在不能得到十分強(qiáng)的發(fā)光強(qiáng)度。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可將發(fā)光強(qiáng)度維持在十分強(qiáng)的狀態(tài)的發(fā)光元件用封裝件及其制造方法。本發(fā)明相關(guān)的第一發(fā)光元件用封裝件具備包括玻璃的陶瓷制的基體；和設(shè)置在該基體的上表面且在內(nèi)側(cè)形成有用于收容發(fā)光元件的腔的陶瓷制的框體，其中在所述基體的上表面內(nèi)成為所述腔的底面的區(qū)域，所述基體所包括的玻璃的一部分析出，析出的玻璃的結(jié)晶度比3%大。在上述發(fā)光元件用封裝件中，由于在基體的上表面析出的玻璃的結(jié)晶度比3%大，故與該結(jié)晶度在3%以下的情況比較，在基體的上表面形成有表面粗糙度小的玻璃層。因此，通過該玻璃層的表面能形成光反射率十分強(qiáng)的光反射面。由此，在腔內(nèi)收容了發(fā)光元件的情況下，從該發(fā)光元件向下方出射的光被玻璃層的表面反射從而向上方行進(jìn)，其結(jié)果在腔內(nèi)收容了發(fā)光元件的發(fā)光元件用封裝件中能得到十分強(qiáng)的發(fā)光強(qiáng)度。另外，由析出的玻璃形成的玻璃層難以發(fā)生成為歷時(shí)變化原因的氧化或化學(xué)反應(yīng)，因此難以發(fā)生由歷時(shí)變化帶來的光反射率的降低。本發(fā)明相關(guān)的第二發(fā)光元件用封裝件是上述第一發(fā)光元件用封裝件，所述基體由低溫共燒陶瓷形成。本發(fā)明相關(guān)的第三發(fā)光元件用封裝件是上述第一或第二發(fā)光元件用封裝件，所述基體是通過層疊并燒成由包括玻璃的陶瓷制作出的多個(gè)陶瓷片而制作的。本發(fā)明相關(guān)的第一發(fā)光元件用封裝件的制造方法，所述第一發(fā)光元件用封裝件具備包括玻璃的陶瓷制的基體；和設(shè)置在該基體的上表面且在內(nèi)側(cè)形成有用于收容發(fā)光元件的腔的陶瓷制的框體，其中所述第一發(fā)光元件用封裝件的制造方法包括陶瓷體形成工序，由包括玻璃的陶瓷形成成為所述基體的第一陶瓷形成體，并將成為所述框體的第二陶瓷形成體設(shè)置在該第一陶瓷形成體的上表面，從而形成陶瓷體；和燒成工序，在840°C以上、不足950°C的溫度下燒成所述陶瓷體。在燒成工序中，通過在840°C以上、不足950°C的溫度下燒成陶瓷體，從而由第一陶瓷形成體形成基體，由第二陶瓷形成體形成在內(nèi)側(cè)具有腔的框體，在基體的上表面內(nèi)成為腔的底面的區(qū)域析出具有比3%大的結(jié)晶度的玻璃。在不足840°C的溫度下燒成了陶瓷體的情況下，由于在基體的上表面析出的玻璃的結(jié)晶度在3%以下，故在840°C以上的溫度下燒成了陶瓷體的情況下其玻璃的結(jié)晶度變大，在基體的上表面形成有表面粗糙度小的玻璃層。其結(jié)果，通過玻璃層的表面能形成光反射率十分強(qiáng)的光反射面。由此，在制作出的發(fā)光元件用封裝件中，在腔內(nèi)收容了發(fā)光元件的情況下，從該發(fā)光元件向下方出射的光被玻璃層的表面反射從而向上方行進(jìn)，其結(jié)果在腔內(nèi)收容了發(fā)光元件的發(fā)光元件用封裝件中能得到十分強(qiáng)的發(fā)光強(qiáng)度。另外，由析出的玻璃形成的玻璃層難以發(fā)生成為歷時(shí)變化原因的氧化或化學(xué)反應(yīng)，因此難以發(fā)生由歷時(shí)變化帶來的光反射率的降低。本發(fā)明相關(guān)的第二發(fā)光元件用封裝件的制造方法是上述第一發(fā)光元件用封裝件的制造方法，在陶瓷體形成工序中，所述第一陶瓷形成體由低溫共燒陶瓷形成。本發(fā)明相關(guān)的第三發(fā)光元件用封裝件的制造方法是上述第一或第二發(fā)光元件用封裝件的制造方法，在陶瓷體形成工序中，通過層疊由包括玻璃的陶瓷制作出的多個(gè)陶瓷片，從而形成所述第一陶瓷形成體。圖1是表示在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式相關(guān)的發(fā)光裝置的制造中所利用的陶瓷體的剖視圖。圖2是表示燒成該陶瓷體而制作出的發(fā)光元件用封裝件的剖視圖。圖3是表示在該發(fā)光元件用封裝件上設(shè)置了發(fā)光元件的狀態(tài)的剖視圖。圖4是表示制作出的發(fā)光裝置的剖視圖。圖5是由曲線圖示出了燒成溫度與玻璃的結(jié)晶度的關(guān)系的圖。圖6是對(duì)于發(fā)光元件用封裝件而言由曲線圖示出了入射的光的波長(zhǎng)與該光的反射率的關(guān)系的圖。圖7是對(duì)于發(fā)光元件用封裝件而言由曲線圖示出了正反射特性的圖。圖8是表示與上述發(fā)光裝置相對(duì)的改良方式的一個(gè)例子的剖視圖。圖9是表示以往的發(fā)光裝置的一個(gè)例子的剖視圖。圖10是表示以往的發(fā)光裝置的其他例子的剖視圖。具體實(shí)施例方式以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行具體說明。圖1圖4是對(duì)于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式相關(guān)的發(fā)光裝置而言按照工序順序示出了其制造方法的剖視圖。首先，在陶瓷體形成工序中，如圖1所示，通過層疊由包括玻璃的陶瓷制作出的多個(gè)陶瓷片21，從而形成陶瓷片21的層疊體711。在層疊體711形成后，將由包括玻璃的陶瓷制作出的框形成體31設(shè)置在層疊體711的上表面。由此，形成了由層疊體711和框形成體31構(gòu)成的陶瓷體71。且有，框形成體31也可以與層疊體711同樣地層疊多個(gè)陶瓷片而形成。在包括玻璃的陶瓷中，能利用可與銀(Ag)或銅(Cu)等的金屬共燒的低溫共燒陶瓷(LTCC)。在本實(shí)施方式中，能利用以11的比例包括氧化鋁與玻璃的低溫共燒陶瓷(LTCC)。且有，銀(Ag)或銅(Cu)等金屬例如被填充到提高發(fā)光裝置的散熱性的熱敏通孔(未圖示)，且能作為導(dǎo)熱材料加以利用。接著，在燒成工序中，在840°C以下、不足950°C的溫度下燒成在陶瓷體形成工序中形成的陶瓷體71。由于在陶瓷體71中利用了低溫共燒陶瓷(LTCC)，故陶瓷體71在840°C以下、不足950°C的燒成溫度下燒結(jié)。另外，若是840°C以上、不足950°C的燒成溫度，則對(duì)于作為導(dǎo)熱材料加以利用的銀(Ag)或銅(Cu)等的金屬而言既能抑制其異常收縮又能燒結(jié)。如圖2所示，通過陶瓷體71的燒成，從而分別燒結(jié)層疊體711和框形成體31以形成基體2和框體3，并且能將基體2和框體3接合成一體。并且，通過框形成體31的燒結(jié)，形成在框形成體31內(nèi)側(cè)的空間31a(參照?qǐng)D1)成為用于收容發(fā)光元件1的腔3a。由此，制作出由基體2和框體3構(gòu)成的發(fā)光元件用封裝件72。另外，通過陶瓷體71的燒成，從而在發(fā)光元件用封裝件72的表面，陶瓷中所包括的玻璃的一部分以晶體化的狀態(tài)析出而形成有玻璃層(未圖示)。因此，在基體2的上表面2a內(nèi)成為腔3a的底面的區(qū)域也形成有玻璃層。圖5是通過曲線圖示出了陶瓷體71的燒成溫度與析出的玻璃的結(jié)晶度的關(guān)系的圖。如圖5所示，燒成溫度越高則析出的玻璃的結(jié)晶度就越大，在燒成溫度為840°C以上的情況下，析出的玻璃的結(jié)晶度變得比3%大。并且，在燒成溫度為900°C左右的情況下，析出的玻璃的結(jié)晶度為40%左右。而且，在燒成溫度為950°C左右的情況下，析出的玻璃的結(jié)晶度為60%左右(未圖示)。另一方面，在燒成溫度為不足840°C的溫度的情況下，析出的玻璃的結(jié)晶度為3%以下。在利用了低溫共燒陶瓷(LTCC)的以往的發(fā)光元件用封裝件中，由于在不足840°C的溫度下進(jìn)行了燒成，故即使在基體2的上表面2a析出了玻璃，結(jié)晶度也在3%以下。因此，通過在840°C以上的溫度下燒成陶瓷體71，從而在發(fā)光元件用封裝件72的表面析出具有比3%大的結(jié)晶度的玻璃，與在不足840°C的溫度下燒成了陶瓷體71的情況比較，析出的玻璃的結(jié)晶度變大。但是，若燒成溫度過高則不優(yōu)選，詳細(xì)見后述。圖6是對(duì)于分別在847°C、900°C及950°C的燒成溫度下制作出的發(fā)光元件用封裝件72而言通過曲線圖AlA3示出了入射的光的波長(zhǎng)與該光的反射率的關(guān)系的圖。從圖6所示的曲線圖可知，在847°C的燒成溫度下制作出的發(fā)光元件用封裝件72中能夠得到85%以上的高反射率。并且，可知，在比847°C更高的燒成溫度(900°C或950°C)下制作出的發(fā)光元件用封裝件72、特別在處于380nm450nm及600nm780nm的范圍內(nèi)的波長(zhǎng)中光的反射率變得更大。但是，在燒成溫度為900°C的情況和燒成溫度為950°C的情況下光的反射率幾乎沒有變化。且有，如圖5所示，在847°C的燒成溫度下析出的玻璃的結(jié)晶度為3%左右，在900°C的燒成溫度下析出的玻璃的結(jié)晶度為40%左右，在950°C的燒成溫度下析出的玻璃的結(jié)晶度為60%左右。表1及表2分別用數(shù)值表示了對(duì)于圖6的曲線圖而言波長(zhǎng)為405nm和650nm時(shí)的反射率。如表1所示，在847°C的燒成溫度下波長(zhǎng)為405nm的光的反射率為97%，在900°C的燒成溫度下波長(zhǎng)為405nm的光的反射率為101.2%。另外，如表2所示，在847°C的燒成溫度下波長(zhǎng)為650nm的光的反射率為89.8%，在900°C的燒成溫度下波長(zhǎng)為650nm的光的反射率為91.8%。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從圖6所示的曲線圖、及表1和表2所示的數(shù)據(jù)可知，通過使析出的玻璃的結(jié)晶度變得比3%大，從而由析出的玻璃形成的玻璃層中的光的反射率變得十分強(qiáng)、即該玻璃層的表面粗糙度變得十分小。因此，在840°C以上的燒成溫度下制作出的發(fā)光元件用封裝件72中，形成在基體2的上表面2a上的玻璃層的表面粗糙度變得比在不足840°C的燒成溫度下制作出的以往的發(fā)光元件用封裝件還小。其結(jié)果，通過玻璃層的表面能形成光反射率十分強(qiáng)的光反射面，且從腔3a向下方出射的光被玻璃層的表面反射以向上方行進(jìn)。另外，由析出的玻璃形成的玻璃層難以發(fā)生成為歷時(shí)變化原因的氧化或化學(xué)反應(yīng)，因此難以發(fā)生由歷時(shí)變化帶來的光反射率的降低。如上所述，在840°C以上的溫度下燒成了陶瓷體71的情況下，在發(fā)光元件用封裝件72的表面析出結(jié)晶度比3%大的玻璃，并由析出的玻璃形成光的反射率十分強(qiáng)的玻璃層。因此，陶瓷體71的燒成溫度優(yōu)選在840°C以上。而且，本申請(qǐng)發(fā)明者通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了陶瓷體71的燒成溫度優(yōu)選在840°C以上。圖7是對(duì)于分別在900°C及950°C的燒成溫度下制作出的發(fā)光元件用封裝件72而言通過曲線圖Bi、B2示出了正反射特性的圖。從圖7所示的曲線圖可知，若燒成溫度增大到950°C，則制作出的發(fā)光元件用封裝件72的正反射特性開始降低。因此，除了能抑制與陶瓷體71同時(shí)燒成的金屬的異常收縮這一點(diǎn)以外，也從抑制發(fā)光元件用封裝件72的反射特性的降低這一點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選陶瓷體71的燒成溫度為不足950"C。在燒成工序執(zhí)行后，如圖3所示，在發(fā)光元件設(shè)置工序中，將發(fā)光元件1設(shè)置在由燒成工序制作出的發(fā)光元件用封裝件72上。具體地說，在腔3a內(nèi)，發(fā)光元件1隔著裸片連接墊(dieattachpad)11被設(shè)置于形成有玻璃層的基體2的上表面2a。并且，如圖4所示，在樹脂填充工序中，將包括熒光體的樹脂6填充到腔3a的內(nèi)部，并使該樹脂硬化。由此，制作出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式相關(guān)的發(fā)光裝置。在制作出的發(fā)光裝置中，從發(fā)光元件1向下方出射的光被由玻璃層的表面構(gòu)成的光反射面反射向上方行進(jìn)，其結(jié)果，在發(fā)光裝置中能得到十分強(qiáng)的發(fā)光強(qiáng)度。另外，如上所述，由于玻璃層的表面難以劣化，故發(fā)光裝置的發(fā)光強(qiáng)度被維持在十分強(qiáng)的狀態(tài)。圖8是表示與上述發(fā)光裝置相對(duì)的改良方式的一個(gè)例子的剖視圖。如圖8所示，在發(fā)光元件用封裝件72的基體2中，也可以在發(fā)光元件1的下方位置以將該光反射面42朝向上方的姿勢(shì)埋設(shè)光反射板4。在金屬層41中能利用可得到高反射率的銀(Ag)或鋁(Al)等的金屬。在圖8所示的發(fā)光元件用封裝件72中，形成基體2的低溫共燒陶瓷(LTCC)的一部分介于光反射板4的光反射面42與基體2的上表面2a之間。但是，由于低溫共燒陶瓷具有透過率，故在從收容在腔3a中的發(fā)光元件1向下方出射的光的一部分通過了玻璃層的情況下，通過的光到達(dá)光反射板4的光反射面42，并被光反射面42反射并向上方行進(jìn)。因此，能更有效地將從發(fā)光元件1向下方出射的光向上方引導(dǎo)，上述改良方式的一個(gè)例子相關(guān)的發(fā)光裝置的發(fā)光強(qiáng)度能維持在更高的狀態(tài)下。且有，本發(fā)明的各部分結(jié)構(gòu)并不限定于上述實(shí)施方式，可在技術(shù)方案所述的技術(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形。在上述實(shí)施方式中，作為形成基體2的陶瓷雖然利用了以11的比例包括氧化鋁與玻璃的低溫共燒陶瓷，但是本發(fā)明并不限定于此，也可以利用各種低溫共燒陶瓷。權(quán)利要求一種發(fā)光元件用封裝件，其具備包括玻璃的陶瓷制的基體；和設(shè)置在該基體的上表面且在內(nèi)側(cè)形成有用于收容發(fā)光元件的腔的陶瓷制的框體，其中，在所述基體的上表面內(nèi)成為所述腔的底面的區(qū)域，所述基體所包括的玻璃的一部分析出，析出的玻璃的結(jié)晶度比3％大。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件用封裝件，其中，所述基體由低溫共燒陶瓷形成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件用封裝件，其中，所述基體是通過層疊并燒成由包括玻璃的陶瓷制作出的多個(gè)陶瓷片而制作的。4.一種發(fā)光元件用封裝件的制造方法，所述發(fā)光元件用封裝件具備包括玻璃的陶瓷制的基體；和設(shè)置在該基體的上表面且在內(nèi)側(cè)形成有用于收容發(fā)光元件的腔的陶瓷制的框體，其中，所述發(fā)光元件用封裝件的制造方法包括陶瓷體形成工序，由包括玻璃的陶瓷形成作為所述基體的第一陶瓷形成體，并在該第一陶瓷形成體的上表面設(shè)置成為所述框體的第二陶瓷形成體，從而形成陶瓷體；和燒成工序，在840°C以上、不足950°C的溫度下燒成所述陶瓷體(71)。全文摘要本發(fā)明提供一種發(fā)光元件用封裝件及其制造方法。其中，本發(fā)明相關(guān)的發(fā)光元件用封裝件具備包括玻璃的陶瓷制的基體、和設(shè)置在該基體的上表面且在內(nèi)側(cè)形成有用于收容發(fā)光元件的腔的陶瓷制的框體，其中在所述基體的上表面內(nèi)成為所述腔的底面的區(qū)域析出所述基體所包括的玻璃的一部分，從而析出的玻璃的結(jié)晶度比3％大。本發(fā)明相關(guān)的發(fā)光元件用封裝件的制造方法包括陶瓷體形成工序，由包括玻璃的陶瓷形成成為所述基體的第一陶瓷形成體，并在該第一陶瓷形成體的上表面設(shè)置成為所述框體的第二陶瓷形成體，從而形成陶瓷體；和燒成工序，在840℃以上、不足950℃的溫度下燒成所述陶瓷體(71)。文檔編號(hào)H01L33/48GK101814568SQ20101011687公開日2010年8月25日申請(qǐng)日期2010年2月9日優(yōu)先權(quán)日2009年2月24日發(fā)明者人見卓磨,伊藤秀樹,山腰清,本鄉(xiāng)政紀(jì),福山正美,高木秀樹申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社;三洋電波工業(yè)株式會(huì)社