提供的是包括嵌入玻璃材料的引线架并且具有高可靠性的照明装置。该照明装置具有其中发光元件安装在凹陷部分中的结构，所述凹陷部分在玻璃基底的表面上形成，并且提供密封材料以覆盖发光元件。引线架嵌入玻璃基底以便暴露在玻璃基底的侧面和凹陷部分的底面上。暴露在凹陷部分中的一部分引线架与发光元件电连接。利用如上文描述的结构，提高了照明装置的耐久性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及照明装置(lighting device)，其中发光元件被安装在使用玻璃基底 的封装材料中。
技术介绍
近年来，使用玻璃封装的电子部件已经投入实际使用。玻璃材料防止湿气或污染 物从外部进入并且得到高气密性。玻璃材料在热膨胀系数上接近在其中形成半导体元件的 硅基底。因此，在半导体元件安装在玻璃封装中的情况下，提高了接合的可靠性。此外，玻 璃材料成本较低，因此可抑制产品成本的增加。 图19示意地图示LED照明装置的横截面结构，其中LED元件安装在玻璃材料 中。这样的结构在例如JP 2007-042781A(在下文称为专利文件1)的图1中公开。如在 图19中图示的，通孔电极52在玻璃基底51中形成。用于连接的金属化电极(electrode metallization) 53B在通孔电极52上形成。多个LED元件56A安装在金属化电极53B上。 LED元件56A的上表面通过导线57电连接到其中一个金属化电极53B。用于外部连接的金 属化电极53A在玻璃基底51的下表面上形成。金属化电极53A电连接到通孔电极52。因 此，电力可从在下表面上形成的金属化电极53A向LED元件56A供应。 形成有通孔58的Si基底54提供在玻璃基底51的上表面上以便围绕LED元件 56A。 Si基底54阳极式接合到玻璃基底51的上表面。Si基底54具有倾斜的内壁表面。反 射膜55在内壁表面上形成。从LED元件56A发射的光在反射膜55上反射并且发射具有在 向上方向上的方向性的光。安装了多个LED元件56A，因此可增加光发射强度。从LED元件 56A产生的热可通过通孔电极52和金属化电极53A散发到外部。 玻璃基底51的通孔电极52形成如下。即，在玻璃基底51中形成的通孔的内壁镀 有Cu或Ni，然后通孔填充有导电树脂或焊料。位于玻璃基底51的后表面(下表面)上的 金属化电极53A形成如下。Ti层通过溅射或蒸发而沉积在玻璃材料的表面上。充当保护 该Ti层的阻挡层的Pt层或Ni层通过溅射或蒸发而沉积在Ti层上。然后，用于保护表面 氧化的Au层通过溅射或蒸发沉积。产生的层通过光照工艺(photo process)形成图案。 图20示意地图示照明装置60，其中LED发光元件61嵌入玻璃材料中。这样的结 构在例如JP2007-306036A(在下文称为专利文件2)的图1中公开。图21图示处于恰在使 用模具经玻璃密封之前的状态的照明装置60(参见专利文件2的图3) 。 LED发光元件61 通过凸点62表面安装在基座63上。基座63连接到在引线64A和64B的末端中形成的台 阶部分，并且覆盖有密封件65。玻璃作密封件65用。形成由玻璃构成的密封件65以便在 引线64A和64B的下侧上是薄的并且在从LED发光元件61发射的光的输出侧上是凸出成 厚的。 在整个照明装置60中，LED发光元件61被透明玻璃部分和金属部分围绕，其各自 热膨胀系数在LED发光元件61的热膨胀系数的150%至500%范围内。在热膨胀系数上使 馈电元件(引线64A和64B)和密封件65大于LED发光元件61或基座63。因此，可调整应力方向以防止由于热縮差异引起的裂缝的出现。 制造照明装置60的方法如下。薄玻璃板68、在上面安装LED发光元件61的基座 63、电连接到基座63的两个引线64A和64B和位于基座63上面的厚玻璃板67设置在上 模具71 (具有在表面上形成的半圆凹陷部分71A)和下模具72 (具有带有平底的凹陷部分 72A)之间。然后，当玻璃板67和68通过在真空气氛中在45(TC加热而软化时，上模具71 和下模具72在由箭头指示的方向上移动以挤压玻璃板67和68。结果，玻璃板67和68形 成为与在图20中图示的密封件65相同的穹顶形。 然而，当导电树脂如在专利文件1中描述的填充进入通孔并且通过热处理硬化以 形成通孔电极时，由于硬化期间收縮难以保持气密性。此外，LED发光元件在光发射期间产 生热。因此，当LED发光元件被重复开启和关闭时，发生温度循环，其中温度重复地升高和 降低，因此重复膨胀和收縮。结果，玻璃和通孔电极之间界面的气密性降低，因此湿气从外 部进入，从而縮短LED发光元件的寿命。 在专利文件1中，导电树脂或焊料填充进入通孔并且硬化以形成通孔电极。另外 导体膜通过溅射或蒸发沉积并且后表面电极图案通过使用光学掩模的光照工艺形成。结 果，制造步骤的数目增加，因此成本变得更高。 在专利文件2中描述的LED发光元件中，位于发光表面侧上的密封件65弯翘成穹 顶形、或凸形，因此从LED发光元件61发射的光漫射到所有方向。因此，从LED发光元件61 发射的光可能不在向上的方向上聚集或提供有在向上的方向上的方向性，因此发射的光可 能不被有效地使用。在发光装置60中，调节密封件65的热膨胀系数到大于LED发光元件 61或基座63的热膨胀系数的值使得基于热膨胀系数差异的内应力变为朝LED发光元件61 中心的压应力，从而防止裂缝在玻璃材料中出现。因此，当密封LED发光元件61的密封件 65的形状改变为例如凹形以发射具有方向性的光时，朝中心的压应力是不平衡的，因此可 能引起裂缝而降低可靠性。 在专利文件2中描述的制造方法中，玻璃制成的密封件被软化以密封LED发光元 件61，因此LED发光元件61暴露到等于或高于例如45(TC的高温。当LED发光元件通过引 线接合连接到导线时，因为软化玻璃具有高黏性，该导线被玻璃碾压。当磷分散在密封件 65中以转变从LED发光元件发射的光的波长为另一个波长时，因为高温限制了可用的磷的 类型。此外，难以在高温和高黏性玻璃中均匀地分散磷，因此可能不会获得期望的效果。因 此，存在LED发光元件的结构或安装结构被限制的问题。
技术实现思路
鉴于上文，本专利技术的目的是提供可用减少的制造步骤数制造并且具有高可靠性的 电子装置和制造该电子装置的方法。 根据本专利技术，照明装置具有其中发光元件安装在玻璃基底上的结构，该玻璃基底 具有前表面、与前表面相对的后表面和位于周围的侧面。凹陷部分在玻璃基底的前表面上 形成。引线架嵌入玻璃基底以便暴露在玻璃基底的侧面和凹陷部分的底面上。暴露在凹陷 部分中的一部分引线架电连接到发光元件。提供密封材料以覆盖发光元件。 向下伸出的突出部分提供在引线架中。该突出部分穿过玻璃基底并且暴露在玻璃 基底的后表面上。此外，突出部分紧靠发光元件的安装表面下面形成。 此外，玻璃基底至少在其中形成凹陷部分的玻璃基底区域中具有白色和乳白色中 之一。密封材料用金属醇盐制成。 此外，玻璃基底和引线架之间的热膨胀系数差异设置为等于或小于4X10—6/K(K 是开)。此外，玻璃基底具有8X 10—6/K至11 X 10—6/K范围内的热膨胀系数而引线架具有 4X10—7K至15X10—e/K范围内的热膨胀系数。 引线架材料的示例可包括包含Ni和Fe的合金，和其中不同的金属材料彼此接合 的覆层材料。该覆层材料包括是Cu的金属。 用Au制成的薄膜形成用作引线架。是包含在引线架中的金属材料氧化物的氧化 膜在引线架和玻璃基底之间的接合界面处形成。 通孔在嵌入玻璃基底中的引线架区域中形成。引线架从玻璃基底的侧面伸出。 利用如上文描述的结构，提高本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种照明装置，包括：具有前表面、侧面和后表面的玻璃基底，所述前表面具有带有底面的凹陷部分；嵌入所述玻璃基底的引线架，其具有在所述玻璃基底的所述侧面上暴露的部分和在所述凹陷部分的所述底面上暴露的部分；与暴露在所述凹陷部分中的该部分引线架电连接的发光元件；以及用于覆盖所述发光元件的密封材料。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：釜森均，奥定夫，藤田宏之，林惠一郎，
申请(专利权)人：精工电子有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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